人工智能在發電廠電氣自動化系統的實現與應用探討

李夢華

摘? 要：隨著現階段電能需求量的不斷增加，火力發電廠規模不斷擴大，各種機械電氣設備的數量也在不斷增多，這就對電氣自動化系統的運行功能提出了更高的要求和標準。而將人工智能融入到發電廠電氣自動化系統中，就能夠進一步促進電廠智能程度、電氣自動化控制效率的提升，并且還能夠降低人工工作量，提高人力資源利用率。基于此，文章就對現階段發電廠電氣自動化系統中的人工智能應用進行了分析研究，以供參考。

關鍵詞：發電廠;人工智能;電氣自動化

一、人工智能對于發電廠電氣自動化系統的重要作用

電氣自動化技術的迅速發展為工業自動化、智能化發展奠定了良好基礎，加快了現代化工業建設進程，但是也進一步加劇了各工業企業間的競爭，只有圍繞時代發展趨勢，積極進行自動化智能化技術的引進，才能夠不斷促進生產效率，生產質量的提升，實現企業的可持續發展。尤其在火力發電行業中，更需要重視對人工智能技術的引入和應用，這與火力發電行業的綠色低碳可持續發展目標的實現直接相關。人工智能技術在火力發電中的重要作用，具體體現在以下幾點：第一，加快火力發電企業的現代智能化進程。人工智能通過模擬人的思維行為，使計算機具備了學習、推理、思考等能力，這樣就可以代替人工進行相關電廠電氣設備控制流程的管控，在不斷提升火力發電廠生產效率及質量的同時降低成本支出，為火力發電企業的現代化發展奠定良好基礎;第二，提升電氣自動化控制效果。人工智能技術的應用能夠自動高效的完成對電廠機械電氣設備運行中各項信息數據的采集和處理，以此為基礎就能夠實時管控各項機械電氣設備的運行情況，根據管控目標及時排查處理機械電氣設備運行中的故障和異常，合理調控機械電氣設備運行參數，有效促進電廠整體自動化控制效果的提升^[1];第三，降低人工工作強度，提高工作安全性。人工智能技術的應用能夠在多方面代替工作人員參與到電氣自動化設備的管控之中，這就能夠減少人工投入，減少人工失誤，幫助工作人員分擔工作任務。同時在部分高溫、高壓等惡劣工況下，也無需利用人工進行管理控制，這就降低了工作人員在工作中的安全風險。總之，做好人工智能的研究應用，對于火力發電企業有著非常重要的意義和作用。

二、人工智能在發電廠電氣自動化系統中的應用

2.1燃料智能化管理系統在發電廠電氣自動化系統中的應用

燃料智能化管理系統在火力發電廠中的應用，主要體現在下述兩方面：第一，智能化配煤管理。該系統能夠結合電廠鍋爐的運行特點、煤炭種類和設備條件等相關因素制定相應的配煤摻燒方案，以此來獲得性價比最高的配煤方案。在實際運行中系統會按照參數設置自動進行配備方案的形成，再通過相關管理人員的審核后，傳輸到各工作班組，在此過程中智能化配煤系統還可以自動與輸煤系統進行聯系管控，自動跟蹤監管配煤的全過程，如果出現煤炭種類變化，就能夠結合具體變化重新計算結合具體變化重新計算新煤炭的入爐時間和調整燃料推送命令。之后系統會對每小時配煤摻燒的具體情況進行評估和計算，確定其燃燒效益，然后再結合相關模型對配煤摻燒方案進行合理調控，不斷降低燃燒成本，提高燃燒所產生的經濟效益和環保效益。此外，系統在運行中也可以實時產生相應的評價報告，全面系統的評估，配煤摻燒方案的運行效果^[2]。第二，智能化燃料管理。燃料管理與發電廠的經濟效益生產效率直接相關，通過應用智能化燃料管理系統，能夠全面實現對電廠生產中燃料的自動化智能化管理，在系統運行中，其會圍繞成本最低的原則，結合每個不同時期的生產計劃、煤炭價格、存煤量等相關數據自動生成相應的煤炭采購計劃，在確保發電廠生產效益的同時，盡可能降低燃料成本。

2.2智能云平臺在發電廠遠程自動化控制中的應用

智能云平臺是建立在大數據技術、云計算等技術的基礎之上，其具體分為數據采集層、云儲存層、邏輯計算層和應用管理層，其中數據采集層主要用于采集或電廠電氣自動化控制系統在生產運行中所產生的各種信息數據，然后利用網絡將采集到的數據信息傳輸至分布式存儲系統中，之后再通過邏輯計算層來完成對相關信息的計算，這樣就可以實時掌控和了解火電廠日常運行情況，并以此為基礎制定相應的解決方案和對策，最后通過應用管理層進行相關指令及方案的下達和執行。由于云計算及云存儲的強大功能，能夠充分滿足現階段電廠運行中信息量大、電氣自動化系統復雜、數據維度高等方面的特點，為電廠遠程自動化控制程度的奠定良好基礎。同時，智能云平臺還具備數據庫和瀏覽器模塊，電廠管理人員在日常生產中可以利用瀏覽器與云平臺進行溝通交流，在管理人員通過身份認證后，就可以與云平臺建立通信連接，通過用戶端瀏覽器就可以實時進行電廠生產中各項設備設施運行參數的查看和監控，電廠個機械電氣設備監控界面，監控系統中全面包括了燃燒、發電機、汽水、煙氣脫銷脫硫等各個系統，并且在監控界面中對每個系統的參數也都進行了清晰標注，這就為發電廠電氣自動化管控提供了極大便利。

2.3智能控制在電廠熱工溫度控制中的應用

溫度控制是電廠電氣自動化控制中的重中之重，通過應用智能控制，能夠進一步提升溫度控制效果。首先，出現溫度異常后，智能控制系統能夠通過傳感器迅速識別溫度異常，并作出控制指令，調整熱量系統，加強對慣性及滯后時間等的管控，確保溫度處于穩定狀態，確保電廠熱工系統正常運行。其次，智能控制具備模糊控制功能，能夠實時進行過熱溫度、熱負荷等的管理控制，在發生實際運行參數與標準運行參數存在較大差異時，系統就可以迅速作出反應，自動進行調控^[3]。與此同時，智能溫控系統還能夠實時監控和識別在燃燒中的各種不確定因素，調整燃燒參數，提高燃燒效率，降低能量損耗。

2.4智能故障診斷系統在發電廠電氣自動化中的應用

電氣自動化系統以及各種機械電氣設備在運行中可能因為各方面因素影響而產生故障或者異常，這都會影響發電廠電器自動化系統的正常運行。在以往所采用的控制器，雖然也能夠有效管控機械電氣設備的運行，但是其自動化監測檢測程度較低，靈敏度較差，而以人工智能技術為基礎的智能故障診斷系統就可以自動進行各種故障異常的診斷監測，通過傳感器、互聯網等實時監測各項機械電氣設備的運行參數，并通過相應的算法和模型實現對數據波動及參數的分析計算，進而完成對機械電氣設備故障發生風險的預測、故障原因以及故障發生位置的分析篩查，并將最終監測診斷結果和處理建議告知相關人員，提醒相關人員進行處理，這就能夠有效降低和預防各種機械電氣故障的影響和發生。由于整個過程都由人工智能系統自動控制完成，這就能夠進一步提升故障排查效率，節約故障處理成本，為發電廠的安全高效生產奠定良好基礎。

三、結論

綜上所述，為了不斷降低發電廠運行能耗，減少污染排放，提高發電廠的生產效率和經濟效益，在現階段必須充分重視人工智能技術與發電廠電氣自動化系統的融入和應用，利用人工智能加快火電廠智能化、現代化建設進程，不斷提升發電廠電氣自動化系統的智能化程度。

參考文獻

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[3] 王一男.試析智能控制及其在火電廠熱工自動化的應用[J].科技創新導報，2019，16（30）：1+3.