探究火電廠熱工控制策略的應用

李剛

（大唐陜西發(fā)電有限公司渭河熱電廠，陜西咸陽 712000）

0.引言

在我國經(jīng)濟發(fā)展中，火電廠是保證電力能源體系的重要部門，熱工控制的穩(wěn)定性和安全性廣泛受到業(yè)內(nèi)的關注。所以要想保證電廠系統(tǒng)穩(wěn)定的運行，就需要建立科學合理的控制策略。在此需求背景下，需要大力發(fā)展控制系統(tǒng)自動化與智能化的水平，使得整體工作效率大幅提升，從而保證火電廠運行的安全性目標。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的與日更新，要順應時代的發(fā)展積極使用先進的控制策略，現(xiàn)場總線控制技術與智能控制技術在當下的應用較為廣泛，主要利用監(jiān)控網(wǎng)絡層的便利性，有效完成數(shù)據(jù)的傳送與交流，保證火電廠熱工控制結構的工作效率[1]。

1.控制策略的應用優(yōu)勢

由于網(wǎng)絡技術的發(fā)展而演變出自動化控制器，這有利于對管理信息系統(tǒng)進行不斷擴展，以此發(fā)揮提高控制的效果[2]。在火電廠熱工控制任務中，著力開發(fā)利用先進的控制策略，一方面可以實現(xiàn)信息系統(tǒng)的擴展，另一方面還可以提高高級算法。現(xiàn)階段都是借助于技術技術，輔以其他方法的幫助下，實現(xiàn)系統(tǒng)的自動監(jiān)管與控制。利用PLC控制系統(tǒng)，可大量應用分布模式，從而保證增強系統(tǒng)的控制性能，擴展熱工控制的信息系統(tǒng)。而且PLC控制器，還可以實現(xiàn)高級算法的積累分析，如自動分析故障問題，報警或者修復以提高火電廠熱工控制效率。

2.火電廠熱工控制中的實際應用及建議

2.1 模糊控制機制在火電廠熱工控制中的應用

一般而言，通常需要先確認好相關的體系，然后在此基礎上建立科學的數(shù)學模型，然后利用分析數(shù)學模型所呈現(xiàn)出來的數(shù)據(jù)，即可在實踐中將控制理論基礎進行有效應用[3]。然而，在系統(tǒng)的對火電廠熱控制工序進行探究時，由于其的構成較為復雜具有時變性的特點，數(shù)學模型的構建經(jīng)常呈非線性，不具有數(shù)據(jù)的有效性，無法獲取想要的應用信息。所以為了確保做好火電廠熱工控制環(huán)節(jié)的管理工作，加大作業(yè)任務的督促與制約，需要考慮將模糊控制機制應用于火電廠熱工控制工作中。例如，甘肅蘭州市物華電氣公司，為了完善企業(yè)的自動加藥系統(tǒng)，使設備具有更好的調(diào)節(jié)性能，將模糊控制器與自動推理技術結合使用，有效控制設備的相關參數(shù)，充分發(fā)揮協(xié)調(diào)控制性能，確保超調(diào)量與振蕩次數(shù)的程度。

因此調(diào)節(jié)非線性控制對象的有效手段就是應用模糊控制機制，在實際應用環(huán)節(jié)中，經(jīng)常會出現(xiàn)很多誤差，而當很嚴重的情況下會轉化為穩(wěn)定誤差。為了得到良好的控制特性，達到管理要求，火電廠熱工控制的相關技術專家需要結合模糊控制的原理，設計好控制對象或控制過程環(huán)節(jié)。利用具體的控制條件制定好實際的控制規(guī)則，使模糊控制應用流程得以完善，為順利開展后續(xù)的監(jiān)管工作創(chuàng)造出堅定的基礎。模糊控制技術較傳統(tǒng)的控制技術而言，如果應用好串級控制系統(tǒng)，可能在實際的工業(yè)生產(chǎn)中能有效實現(xiàn)熱工的自動化的目標。模糊控制方式也有不足之處，因為火電廠在日常工作中，常常具有噪音，這對模糊控制的應用來說勢必會帶來干擾，從而導致控制精度下降。為了維護模糊控制機制在熱電廠控制的整體水平，確保實際的控制效果和設計的目標保持一致。還需要加強應用多元化的控制技術。通過對于上述幾點問題的分析探討，將模糊機制應用于火電廠控制工作中，不僅需要充分考慮控制對象的自身特點，例如是否具有延遲特性。依據(jù)所調(diào)控的對象，處理好模糊控制機制與其之間的關系，提升串及控制性能的效率發(fā)揮動態(tài)的性能優(yōu)勢，有效實現(xiàn)管理機制的程序化，提高火電廠熱工控制的整體水平。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡控制機制在火電廠熱工控制中的應用

當下主要有兩種類型方式的神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)：第一種是神經(jīng)系統(tǒng)在火電廠熱工控制系統(tǒng)中充當控制器的角色與神經(jīng)網(wǎng)絡機制進行合理的融合，從而在管理方面減少控制器存在的缺陷，參與學習訓練過程中的約束與管理計劃，引導網(wǎng)絡體系實時對自身反應機制進行反饋，匯總相關控制規(guī)律。因此相關技術工作者，要立足于神經(jīng)網(wǎng)絡原理層，有效學習了解控制器的結構，分析相關不明確因素采取相應措施避免其出現(xiàn)，進一步提升熱工系統(tǒng)控制的優(yōu)化管理效果。第二種主要是技術人員通過將神經(jīng)網(wǎng)絡技術整合于傳統(tǒng)熱工控制技術，結合兩種技術的優(yōu)勢，然后應用于實際控制任務中。比如BP神經(jīng)網(wǎng)絡與傳統(tǒng)熱工控制技術聯(lián)合應用時，充分發(fā)揮BP神經(jīng)網(wǎng)絡的優(yōu)勢，提高適應性從而保證傳統(tǒng)熱工控制器能有效進行參數(shù)控制。

2.3 預測控制機制在火電廠熱工控制中的應用

在火電廠熱工控制工作中，還可以將預測控制機制利用于其中。首先需要以火電廠控制體系的整體運行情況加以分析，構成較為完善的控制流程[4]。然后一邊開展基礎模型的探究工作，一邊對預測控制技術進行系統(tǒng)規(guī)劃。目前模糊預測控制算法的應用不斷得到普及，這是由于在預測控制機制中引入模糊控制機制的原理，帶動更好的反饋矯正性，可以精確判斷所控制的對象，其工作控制輸出管理效率也較高，而且有高度的使用安全系數(shù)，在電廠或一些石油冶煉廠進行應用時，有效保證其設備的正常運轉，滿足工業(yè)需求。

現(xiàn)階段常應用的預測控制技術主要有兩種：一是內(nèi)模控制機制，二是廣義控制機制。這種技術的利用一方面可以提高系統(tǒng)的控制性能，建立完整的操作流程，另一方面，可實現(xiàn)對熱工系統(tǒng)中的項目進行實時監(jiān)管工作，從而保證落實工作任務。此外技術人員需要注意，預測控制模型的非線性圖形構建存在有一定難度系數(shù)，所以大多火電廠會整合神經(jīng)控制技術，從而輕松應對非線性關系。在預測控制模型建立后，對算法程序進行優(yōu)化，例如建立POS算法程序，可以應用于較高難度的任務要求中，有效保證控制效果符合預期設計。

2.4 PLC控制系統(tǒng)在熱電廠中的應用分析

2.4.1 在除灰中的應用

多數(shù)火電廠還會將PLC控制系統(tǒng)應用于日常的熱工控制工作中，進一步提升控制效果質量。PLC控制系統(tǒng)主要應用在除灰系統(tǒng)中，該系統(tǒng)主要有主機和電源構成，在實際應用中，不同的主機控制的任務不同。但若發(fā)生故障時，還可以用備用機維持正常的工作任務，繼而為維修主機爭取一定的時間。

2.4.2 對化工水進行處理

火電廠的熱工控制任務還包括處理化學水。PLC系統(tǒng)在對化學水進行處理的過程中，化學水先要經(jīng)過過濾，再利用分滲透的方式對水中的陰陽離子進行交換處理，然后進過預處理后的化學水制成補給水可以繼續(xù)應用于電廠鍋爐中。所以PLC控制系統(tǒng)在化學水處理過程中主要充當過濾器及陰陽床。

2.4.3 在全煙氣脫硫系統(tǒng)中的應用分析

火電廠中對石灰石—石膏濕法全煙氣脫硫系統(tǒng)進行控制主要是利用DCS系統(tǒng)來完成，相對于PLC系統(tǒng)而言，DCS系統(tǒng)明顯具有很多問題，比如它的系統(tǒng)構成較為復雜，運行程序繁瑣，不利于維護，工作成本花費高。利用PLC系統(tǒng)，其設備高度自動化運行過程簡便便于系統(tǒng)維護，不僅整個工作環(huán)節(jié)能被有效監(jiān)管，還節(jié)約成本。

3.結語

為保證有效提升火電廠熱工控制工作效果，就需要以控制對象為基礎，建立先進的控制策略，可以結合實際情況，將模糊控制機制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制機制、預測控制機制及PLC控制系統(tǒng)等單個或整合后應用于火電廠熱工控制中。不僅了以讓整體熱工控制體系向自動化和智能化的方向進行發(fā)展，還降低人力資源浪費，提高工作質量和效率，實現(xiàn)安全性目標任務，進一步打開火電廠良好發(fā)展的新局面，帶來更多的社會經(jīng)濟效益。