论文部分内容阅读
摘 要 随着我国社会经济的快速发展和科技的不断进步，生产自动化越来越多的在各行各业中应用，使生产方式、管理模式、经济效益等发生了巨大的变化。文章从分析自动控制在我国的研究和发展现状着手，论述智能自动控制在电厂热工中的应用。
关键词 智能控制；电厂热工；自动化
中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）20-0128-01
在经济全球化的背景下，各国之间加强了经济交流、文化交流和科技交流。特别是科学技术的交流与发展，使相关产业开始加强科技创新和利用，于此，智能化控制受到高度的关注和发展。目前，我国对自动控制进行了相关研究并取得了一定的成就，特别是对火电厂中的自动控制工作进行了重点研究和详细探索。此外，火电厂的自动控制涉及到的专业知识和专业技能相对来说范围比较广泛，不仅要对锅炉和发电机等一系列进行智能自动化控制，而且还要对其他相关辅助系统或辅助操作进行一定的控制工作。本文从电厂热工的汽轮机电液控制、汽包锅炉燃烧以及神经网络在电厂一次调频技术三个方面的自动化应用做了详细阐述。
1 自动控制在我国的研究现状
1.1 我国自动控制的研究现状分析
我国正在进行现代工业建设，加紧工业生产改革步伐，特别是生产技术，其中又以自动化控制为主。目前，我国对火电厂的自动控制做了详细的研究，但是由于起步比较晚，技术复杂，使用情况并不是十分理想。对火电相关机组进行相应控制工作时，常常使用PID，但是PID控制器在工作中所要用到的各种参数的正定路径是不同的，有些需要相关的理论计算，有些需要工作人员的相关工作经验，有些PID控制在一定程度上达不到良好的控制效果，所以工作人员在操作中，要不断的研究或分析相应的先进控制技术，以达到控制良好的目的。
1.2 智能控制技术的几种主要方法
总的来说，智能控制研究是控制界比较新的一个研究范围，我国对智能控制的研究不是很多。智能控制对处理工作相关复杂性、不确定性等提供了很好的理论和方法，本文主要讲智能控制技术的3种主要方法。
1）模糊控制。模糊控制，就是在被控制对象的模糊模型上，使用模糊控制器近似推理方法、模糊语言和规则描述一个系统的动态特性和性能指标，达到控制系统的目的。这种方法是根据相关工作人员或专家的经验而来的，其基本思想是用机器代替人对系统进行控制。
2）神经控制。神经控制，就是對神经网络的控制。它起源于1992年，H.Tolle和E.Ersu在其专著《Neurocontrol》中提出神经网络有很强的逼近非线性函数的能力，首次提到了这一理论。1994年在国际自控联杂志《自动化》中首次使用神经控制这一词。神经控制时实现智能控制的一种重要方法，近年来获得相关人员的高度关注并取得了一定的进展。
3）专家控制。专家控制，简单来说，就是把专家系统的理论技术和控制方法技术相结合，在未知情况下，模仿专家的智能，对系统进行控制，主要用来实现控制复杂性和控制实时性间的相对统一性。
2 智能控制在电厂热工自动化工作过程中的相关实际运用
2.1 模糊控制在汽轮机电液控制中的应用
智能控制在汽轮机电液控制中的应用，一般使用的是模糊控制方法，其基本控制功能一般有以下3种。
1）转速控制功能。其主要工作内容就是对并网之前的机组转速进行自动控制。
2）负荷控制功能。其主要工作内容就是对经过并网之后的机组负荷进行自动控制。
3）阀门的管理功能。其主要工作内容就是保证前两个功能的正常工作，汽轮机工作是把热量作为输入量，控制锅炉内的气压，所以对阀门的管理功能是很重要的。
汽轮机控制的3个功能之间相互联系，要提高其控制质量，保证汽轮机达到最佳自动控制状态。
2.2 模糊控制在汽包锅炉燃烧控制中的应用
模糊控制在汽包锅炉燃烧中的应用，主要是对汽压的自动控制。在汽包锅炉正常运行的过程中，对汽压实行一定程度的稳定，能够提高锅炉燃烧效率，减少失误，保证安全操作，提高经济效益。因此，相关工作人员在进行汽包锅炉燃烧工作时，要对汽压进行控制，保持汽压稳定。此外，工作人员还要对汽包锅炉的燃烧工作进行控制，把对象特性的相关因素的影响考虑在内并进行解决，在一定程度上实现相对比较准确的温度和压力控制。只有同时做好这两点，才能实现汽包锅炉燃烧的相对彻底性，尽可能的提高热效率，实现经济效益和节约能源的资源效益。
2.3 神经网络在电厂一次调频技术中的应用
随着我国社会主义市场经济的不断发展和人们生活水平的不断提高，人们对电力的使用越来越多，依赖性越来越强。电力行业作为我国国民经济的支柱产业之一，其发电能力受到国家和人们的普遍关注。相关政府部门或工作人员要加大对电网的投入和建设，以满足社会和人们的需求。在大电网建设时，随之而来的就是对各个局部的相关电网和运行机组提出更高的要求。发电机组作为电力系统运行过程中的重要组成部分，在保证电网稳定性上有着至关重要的作用。因此，要保证发电机组的安全性。
一次调频技术在维护单元机组和电网稳定上有着不可或缺的作用。发电机组在电网出现异常现象或问题时，发电机就要及时的运用锅炉蓄热快速响应，在一定程度上达到降低电网负荷差距和稳定相关电网工作频率的目的。
在电网运行过程中，电网频率参数变化十分快速，且电网频率监视参数在电网正常工作的过程中是十分重要和必要的。此外，对神经网络波形的学习，一点也不需要有很高难度的相关专业知识，也不需要拥有娴熟工作人员的丰富经验，就可以相对比较顺利的自动组成模糊控制器。因此，神经网络中的自组织模糊控制器系统在对电力系统进行控制时，在很大的程度上拥有较好的控制结果和效果。其具体控制可以通过下图了解，图为关于频率控制系统的系统框。
该系统实际就是神经网络自组织构成的模糊控制器，在该系统中用了两个误差反向传播学习型的神经网络，一个是将全部大系统方面当作大脑进行使用，一个是用于学习被控对象动态特性的相关专业知识。
3 结束语
根据相关研究工作人员、实际试验研究与分析、专家或相关工作人员经验分析之后，发现传统控制很容易解决解决线性问题、时不变问题等比较简单的控制性问题，同时这些问题也能用相应的智能方法进行解决。所以，智能控制可以看作是对传统控制理论的发展和延伸，为处理或者解决复杂性、不确定性、高度非线性系统提供了一个比较科学合理、有效的理论和实践方法。
参考文献
[1]宋瑞福.智能控制在电厂热工自动化中的应用解析[J].城市建设理论研究，2013（11）.
[2]孟丽荣.关于智能控制在电厂热工自动化中的应用[J].中国新技术新产品，2012（24）.
关键词 智能控制；电厂热工；自动化
中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）20-0128-01
在经济全球化的背景下，各国之间加强了经济交流、文化交流和科技交流。特别是科学技术的交流与发展，使相关产业开始加强科技创新和利用，于此，智能化控制受到高度的关注和发展。目前，我国对自动控制进行了相关研究并取得了一定的成就，特别是对火电厂中的自动控制工作进行了重点研究和详细探索。此外，火电厂的自动控制涉及到的专业知识和专业技能相对来说范围比较广泛，不仅要对锅炉和发电机等一系列进行智能自动化控制，而且还要对其他相关辅助系统或辅助操作进行一定的控制工作。本文从电厂热工的汽轮机电液控制、汽包锅炉燃烧以及神经网络在电厂一次调频技术三个方面的自动化应用做了详细阐述。
1 自动控制在我国的研究现状
1.1 我国自动控制的研究现状分析
我国正在进行现代工业建设，加紧工业生产改革步伐，特别是生产技术，其中又以自动化控制为主。目前，我国对火电厂的自动控制做了详细的研究，但是由于起步比较晚，技术复杂，使用情况并不是十分理想。对火电相关机组进行相应控制工作时，常常使用PID，但是PID控制器在工作中所要用到的各种参数的正定路径是不同的，有些需要相关的理论计算，有些需要工作人员的相关工作经验，有些PID控制在一定程度上达不到良好的控制效果，所以工作人员在操作中，要不断的研究或分析相应的先进控制技术，以达到控制良好的目的。
1.2 智能控制技术的几种主要方法
总的来说，智能控制研究是控制界比较新的一个研究范围，我国对智能控制的研究不是很多。智能控制对处理工作相关复杂性、不确定性等提供了很好的理论和方法，本文主要讲智能控制技术的3种主要方法。
1）模糊控制。模糊控制，就是在被控制对象的模糊模型上，使用模糊控制器近似推理方法、模糊语言和规则描述一个系统的动态特性和性能指标，达到控制系统的目的。这种方法是根据相关工作人员或专家的经验而来的，其基本思想是用机器代替人对系统进行控制。
2）神经控制。神经控制，就是對神经网络的控制。它起源于1992年，H.Tolle和E.Ersu在其专著《Neurocontrol》中提出神经网络有很强的逼近非线性函数的能力，首次提到了这一理论。1994年在国际自控联杂志《自动化》中首次使用神经控制这一词。神经控制时实现智能控制的一种重要方法，近年来获得相关人员的高度关注并取得了一定的进展。
3）专家控制。专家控制，简单来说，就是把专家系统的理论技术和控制方法技术相结合，在未知情况下，模仿专家的智能，对系统进行控制，主要用来实现控制复杂性和控制实时性间的相对统一性。
2 智能控制在电厂热工自动化工作过程中的相关实际运用
2.1 模糊控制在汽轮机电液控制中的应用
智能控制在汽轮机电液控制中的应用，一般使用的是模糊控制方法，其基本控制功能一般有以下3种。
1）转速控制功能。其主要工作内容就是对并网之前的机组转速进行自动控制。
2）负荷控制功能。其主要工作内容就是对经过并网之后的机组负荷进行自动控制。
3）阀门的管理功能。其主要工作内容就是保证前两个功能的正常工作，汽轮机工作是把热量作为输入量，控制锅炉内的气压，所以对阀门的管理功能是很重要的。
汽轮机控制的3个功能之间相互联系，要提高其控制质量，保证汽轮机达到最佳自动控制状态。
2.2 模糊控制在汽包锅炉燃烧控制中的应用
模糊控制在汽包锅炉燃烧中的应用，主要是对汽压的自动控制。在汽包锅炉正常运行的过程中，对汽压实行一定程度的稳定，能够提高锅炉燃烧效率，减少失误，保证安全操作，提高经济效益。因此，相关工作人员在进行汽包锅炉燃烧工作时，要对汽压进行控制，保持汽压稳定。此外，工作人员还要对汽包锅炉的燃烧工作进行控制，把对象特性的相关因素的影响考虑在内并进行解决，在一定程度上实现相对比较准确的温度和压力控制。只有同时做好这两点，才能实现汽包锅炉燃烧的相对彻底性，尽可能的提高热效率，实现经济效益和节约能源的资源效益。
2.3 神经网络在电厂一次调频技术中的应用
随着我国社会主义市场经济的不断发展和人们生活水平的不断提高，人们对电力的使用越来越多，依赖性越来越强。电力行业作为我国国民经济的支柱产业之一，其发电能力受到国家和人们的普遍关注。相关政府部门或工作人员要加大对电网的投入和建设，以满足社会和人们的需求。在大电网建设时，随之而来的就是对各个局部的相关电网和运行机组提出更高的要求。发电机组作为电力系统运行过程中的重要组成部分，在保证电网稳定性上有着至关重要的作用。因此，要保证发电机组的安全性。
一次调频技术在维护单元机组和电网稳定上有着不可或缺的作用。发电机组在电网出现异常现象或问题时，发电机就要及时的运用锅炉蓄热快速响应，在一定程度上达到降低电网负荷差距和稳定相关电网工作频率的目的。
在电网运行过程中，电网频率参数变化十分快速，且电网频率监视参数在电网正常工作的过程中是十分重要和必要的。此外，对神经网络波形的学习，一点也不需要有很高难度的相关专业知识，也不需要拥有娴熟工作人员的丰富经验，就可以相对比较顺利的自动组成模糊控制器。因此，神经网络中的自组织模糊控制器系统在对电力系统进行控制时，在很大的程度上拥有较好的控制结果和效果。其具体控制可以通过下图了解，图为关于频率控制系统的系统框。
该系统实际就是神经网络自组织构成的模糊控制器，在该系统中用了两个误差反向传播学习型的神经网络，一个是将全部大系统方面当作大脑进行使用，一个是用于学习被控对象动态特性的相关专业知识。
3 结束语
根据相关研究工作人员、实际试验研究与分析、专家或相关工作人员经验分析之后，发现传统控制很容易解决解决线性问题、时不变问题等比较简单的控制性问题，同时这些问题也能用相应的智能方法进行解决。所以，智能控制可以看作是对传统控制理论的发展和延伸，为处理或者解决复杂性、不确定性、高度非线性系统提供了一个比较科学合理、有效的理论和实践方法。
参考文献
[1]宋瑞福.智能控制在电厂热工自动化中的应用解析[J].城市建设理论研究，2013（11）.
[2]孟丽荣.关于智能控制在电厂热工自动化中的应用[J].中国新技术新产品，2012（24）.