先進控制策略在火電廠熱工控制中的應(yīng)用研究

趙鍇

（西安和利時系統(tǒng)工程有限公司，陜西 西安710000）

在社會經(jīng)濟發(fā)展的強大推動下，人們的用電需求上升到了全新的高度，而且對熱工控制的穩(wěn)定和安全性也提出了較高的要求，這已經(jīng)成為了火電廠企業(yè)共同關(guān)注的話題之一。在火電廠熱工控制方面，要想確保系統(tǒng)的正常運行，要制定出切實可行的先進控制策略，與火電廠的熱工控制需求相符，將智能化技術(shù)的應(yīng)用價值發(fā)揮出來，確?；痣姀S熱工控制效果的穩(wěn)步提升，實現(xiàn)火電廠運行安全性目標。

1 先進控制策略在火電廠熱工控制中的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 有助于不斷擴展管理信息系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，先進的自動化控制策略，主要得益于網(wǎng)絡(luò)和控制器，以此來提高控制效果，所以在火電廠熱工控制過程中，積極應(yīng)用先進的控制策略，可以有效擴展其信息系統(tǒng)。對于自動化控制系統(tǒng)來說，主要借助于計算機技術(shù)，在輔助方法的幫助下，全過程監(jiān)督和控制多種設(shè)備，保證信息化控制體系構(gòu)建的完整性，給予火電廠自動化熱工控制一定的保障。對PLC 控制系統(tǒng)進行分析，其中，分布式模式得到了大量應(yīng)用，以此來使熱工控制得到保證[1]，所以這種控制系統(tǒng)的控制能力較為明顯，尤其應(yīng)用PLC 控制器后，可以進一步增強其控制能力，所以有助于更好地擴展熱工控制的信息系統(tǒng)。

1.2 有助于積累高級算法模塊。在火電廠熱工控制中，PLC控制器，實現(xiàn)了諸多高級算法模塊的積累，對這些高級算法模塊進行分析，其功能和優(yōu)勢是不相同的。比如可以自動化報警和修復(fù)出現(xiàn)的故障問題，不斷提高火電廠熱工控制效率。

2 先進控制策略在火電廠熱工控制中的具體應(yīng)用

2.1 應(yīng)用模糊控制機制。要想確保控制理論基礎(chǔ)應(yīng)用的有效性，既要注重確認關(guān)鍵體系，也要將具體的數(shù)學(xué)模型予以明確化，但是對火電廠熱工控制系統(tǒng)進行分析，其復(fù)雜性特點較為顯著，尤其對于非線性特征等，很難準確定位數(shù)學(xué)模型?；诖耍訌娔：刂茩C制的應(yīng)用，有效約束和監(jiān)督火電廠熱工控制工作，而且還要對管理工作的應(yīng)用流程予以完善化。比如某一公司在自動加藥系統(tǒng)中，對自動推理技術(shù)予以采納，并與模糊控制器相互融合在一起，以此來合理化處理參數(shù)，將設(shè)備的調(diào)節(jié)性能發(fā)揮出來，將超調(diào)量和振蕩次數(shù)保持在合理范圍內(nèi)，確保良好的控制特性。

對模糊控制的原理進行分析，對于技術(shù)專家來說，要注重合理設(shè)計控制對象或控制過程，借助相關(guān)條件，明確控制規(guī)則[2]，將模糊推理流程整合在一起，確保良好的管理效果，為后續(xù)管理工作的開展創(chuàng)造有力條件。其中，在非線性控制對象處理中，模糊控制的應(yīng)用至關(guān)重要，但是在實際操作過程中，誤差現(xiàn)象比較嚴重，進而導(dǎo)致穩(wěn)定誤差的出現(xiàn)。

對上述進行分析，要將模糊處理機制合理應(yīng)用到火電廠熱工控制工作之中，對火電廠控制對象的滯后性進行分析，不斷提高管理機制的完善性，并將串級控制性能提升上來，確保動態(tài)性能優(yōu)勢得到良好的展現(xiàn)，確?；痣姀S熱工控制整體水平的穩(wěn)步提升。與傳統(tǒng)控制技術(shù)進行對比分析，模糊控制原理的應(yīng)用，有助于工業(yè)生產(chǎn)的熱工自動化目標的實現(xiàn)，并對控制對象的處理工序予以合理優(yōu)化。要注意要點，在火電廠常規(guī)工作中，干擾問題和噪聲問題難以避免，難免會影響到模糊控制的精準性，這時相關(guān)技術(shù)部門要加強多元化控制技術(shù)的應(yīng)用，保證控制效果與預(yù)期目標達成一致。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制機制。在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的強大推動下，要做好技術(shù)要點的整合工作，這已經(jīng)成為了火電廠熱工控制工作的重中之重。其中，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)要予以高度重視。對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行分析，其非線性和聯(lián)想記憶特點較為明顯[3]，有助于處理模式的順利構(gòu)建，而且可以與系統(tǒng)動態(tài)化特征相適應(yīng)，有助于后續(xù)工作的順利實施。

比如某一電廠對PFC 和PID 控制方式進行應(yīng)用，將兩者整合到一起，主要在主汽溫和汽包水位控制系統(tǒng)中加以應(yīng)用，對仿真實驗進行分析，串級控制策略的應(yīng)用價值顯著，電廠主蒸汽壓力的穩(wěn)定性較強，在2019 年底，經(jīng)濟效益已經(jīng)增長到30 多萬元。

現(xiàn)階段，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要包括：首先，將神經(jīng)系統(tǒng)視為控制器，與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機制相互結(jié)合，有效約束和管理學(xué)習(xí)訓(xùn)練過程，而且還可以對網(wǎng)絡(luò)體系予以引導(dǎo)，對相應(yīng)的控制規(guī)律予以總結(jié)。換言之，集中整合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和控制器，可以避免不良因素的出現(xiàn)，不斷提高熱工系統(tǒng)控制的精準性[4]，進一步優(yōu)化管理效率。技術(shù)人員要基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行，通過學(xué)習(xí)過程，明確控制器結(jié)構(gòu)，并合理化分析應(yīng)用過程中的不確定性因素，從而將控制工作的實效性予以增強。其次，集中整合神經(jīng)完了和傳統(tǒng)熱工控制技術(shù)，將傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)作用發(fā)揮出來，并對智能化技術(shù)中的先進控制策略予以最大程度地優(yōu)化、整合。比如技術(shù)人員聯(lián)合使用BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)熱工控制技術(shù)，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢發(fā)揮出來，如良好的適應(yīng)性，保證傳統(tǒng)控制器控制參數(shù)處理框架的適宜性，有效整定控制器參數(shù)。

比如，某電廠連接處理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器和鍋爐燃燒系統(tǒng)，對實際應(yīng)用過程進行分析，加強仿真模型的構(gòu)建，并通過對模型的分析，為控制對象參數(shù)變化區(qū)間的判斷提供一定的支撐，在匯總處理好變化數(shù)值后[5]，將響應(yīng)曲線予以描繪。對實際測試工作進行分析，控制器的控制效果顯著，有助于網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建，并且可以不斷完善自適應(yīng)理論機制，進一步落實好后續(xù)工序，不斷提高火電廠熱工控制的智能化水平。

2.3 預(yù)測控制機制。加強預(yù)測控制機制的應(yīng)用，也是火電廠熱工控制工作的重要一項工作內(nèi)容，相關(guān)技術(shù)人員要對火電廠熱工控制體系的運行狀態(tài)予以合理化分析，并加強管理流程的制定，積極研發(fā)基礎(chǔ)模型，并對模型預(yù)測控制的計劃予以不斷完善。在應(yīng)用模糊預(yù)測控制算法后，有助于石油冶煉和電廠運行水平的提升，與運行需求相一致，由于具有顯著的應(yīng)用效率和安全性，所以值得進行大力推廣。但是要注意，聯(lián)合使用模糊原理和預(yù)測控制機制，使模糊預(yù)測控制算法得以形成，具有著良好的反饋矯正效果，而且可以實現(xiàn)精準性判斷控制對象，保證模型輸出管理良好的水平，并使火電廠熱工控制與規(guī)律要求相互貼合。

現(xiàn)階段，內(nèi)模控制機制和廣義控制機制，是預(yù)測控制技術(shù)的重要構(gòu)成，有助于控制能力的增強，進一步完整操作工序，實時性監(jiān)督熱工系統(tǒng)中的多個目標，將維護運行工作落實下去。此外在監(jiān)理預(yù)測控制模型后，要加強預(yù)測算法的應(yīng)用，促進技術(shù)管理工作的開展，所以技術(shù)人員要對優(yōu)化算法的處理流程予以挖掘、分析[6]，確保良好的應(yīng)用效果。但是在預(yù)測控制策略應(yīng)用時，非線性系統(tǒng)建構(gòu)的模型的難度性較為突出，所以諸多火電廠集中整合預(yù)測控制技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)非線性優(yōu)勢發(fā)揮出來，加強PSO 算法處理體系的順利構(gòu)建，將實時性和系統(tǒng)性要求發(fā)揮出來，確?；痣姀S熱工控制工作水平的提升，實現(xiàn)自動化和智能化處理工作目標。

3 PLC 控制系統(tǒng)在熱電廠中的應(yīng)用分析

在火電廠熱工控制過程中，除灰系統(tǒng)的運行情況，對整個火電廠的運行效果產(chǎn)生了極大的影響，所以PLC 控制系統(tǒng)在熱工控制除灰系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。對PLC 的雙機熱備配置的構(gòu)成進行分析，PLC 主機和電源等比較常見，在除灰工作中，不同的配制要對不同工作予以負責。在PLC 控制系統(tǒng)運行中，面對故障問題的出現(xiàn)，備用機也可以對正常工作予以維系，在排除主機的故障問題后，再借助主機，給予熱工控制一定的保障。

總之，在火電廠熱工控制方面，先進的控制策略具有較高的應(yīng)用價值，先進控制策略，作為控制結(jié)構(gòu)之一，具有明顯的復(fù)雜性，在火電廠熱工控制中的應(yīng)用，可以將全面的自動化控制水平提升上來，對火電廠的人力資源予以合理化應(yīng)用，并進一步優(yōu)化熱工控制系統(tǒng)的工作效率，不斷提高火電廠產(chǎn)電量，實現(xiàn)安全性目標，獲取良好的經(jīng)濟效益和社會效益。