張　進

（大唐渭河熱電廠，陜西咸陽　712038）

熱工自動控制系統(tǒng)調節(jié)品質探索

張進

（大唐渭河熱電廠，陜西咸陽712038）

熱工自動控制系統(tǒng)是現(xiàn)代火電廠日常生產控制的重要環(huán)節(jié)。不但關系到穩(wěn)定生產、節(jié)能降耗等方面的內容，還關系到了品質指標的控制問題。本文就重點從當前火電廠熱工自動控系統(tǒng)控制的現(xiàn)狀，熱工自動控制系統(tǒng)調節(jié)品質的重要意義進行了分析，并提出了熱工自動控制系統(tǒng)調節(jié)品質的實現(xiàn)措施。發(fā)揮熱工自動控制系統(tǒng)對品質指標的調節(jié)控制作用，不僅能夠促進火電廠的節(jié)能環(huán)保，創(chuàng)造更高的效益，還可以實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)品質指標和動態(tài)品質指標的良好控制，因此加強對熱工自動控制系統(tǒng)調節(jié)品質的探索，對火電廠的穩(wěn)定發(fā)展具有重要的意義。

熱工自動控制系統(tǒng)品質指標分析探索

近年來，隨著能源危機的日益嚴峻，節(jié)能降耗已成為各大高耗電煤企業(yè)關注的重要問題。在電煤能源危機日益緊張，合理應用熱工自動控制系統(tǒng)控制火電廠的生產中樞，不僅有利于節(jié)能降耗提高企業(yè)生產效益，還對品質指標的控制有重要的作用。

1　熱工自動控制系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀

熱工自動控制是企業(yè)的控制中樞，隨著現(xiàn)代社會的高速發(fā)展，企業(yè)生產效率的提升，很大一部分的火電廠對自動化設備的投入十分重視，自動調節(jié)品質往往受調節(jié)機構設備及調節(jié)器參數(shù)影響較大，在實際的應用中往往沒有將調節(jié)品質的功用更好的體現(xiàn)出來，使機組效率無法達到一個最佳水平。

1.1DCS的應用

近年來，在火電廠實現(xiàn)熱工自動化控制系統(tǒng)中DCS的應用范圍得到了迅速擴展，一大批高參數(shù)、大容量、不同控制結構的燃煤火電機組的各個控制子系統(tǒng)全面實現(xiàn)了應用，并且在空冷系統(tǒng)、大型循環(huán)流化床（CFB）鍋爐等新工藝上也都實現(xiàn)了可控性的應用，在DCS技術的發(fā)展推動下而走向成熟。同時，控制系統(tǒng)一體化的實現(xiàn)，是電力行業(yè)DCS應用功能快速發(fā)展的體現(xiàn)。

1.2變頻技術的應用

變頻器是控制系統(tǒng)的一個重要功率變換部件。變頻調速調速范圍廣，精度和工作效率高，方便使用，以及節(jié)能優(yōu)勢，不得在中小型電機上普遍應用，近年來交流變頻調速技術的應用，也逐步擴展到了高壓電機的控制上，例如在送、引風機和給水泵電機轉速的控制等等。

1.3熱工控制優(yōu)化技術的應用

熱工控制自動系統(tǒng)逐步在火電廠生產過程控制領域中的應用，通過線動態(tài)求解優(yōu)化問題的模型預測控制，讓自動裝置模擬人工操作的經驗和規(guī)律來實現(xiàn)復雜被控對象自動控制的模糊控制法、利用熟練操作員手動成功操作的經驗數(shù)據，實現(xiàn)了調節(jié)品質過程中良好的效果。

2　熱工自動控制系統(tǒng)調節(jié)品質的重要意義

熱工自動控制系統(tǒng)是火電廠重要的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括送風控制、鍋爐燃料控制、汽溫控制、汽包鍋爐等多個調節(jié)系統(tǒng)。既能夠通過各個調節(jié)系統(tǒng)，控制生產中的多個方面，達到節(jié)能降耗環(huán)保的要求，還可以調控品質。但在實際應用中，由于技術力量和認識不足等多方面的原因，只是發(fā)揮了基本運轉和降低消耗，節(jié)能環(huán)保的作用，沒有將調節(jié)品質指標的真正作用發(fā)揮出來，對機組的安全運行的保障用途沒有很好的體現(xiàn)出來。并且通常情況下，控制系統(tǒng)調節(jié)品質的好壞程度，在趨于平衡的生產狀態(tài)下是顯現(xiàn)不出來的，而相反的在傳感器或者部件機構出現(xiàn)故障的條件下，而會使控制的品質急劇下降或者無法控制自如，嚴重時還會出現(xiàn)停止工作等現(xiàn)象。有效的控制和調節(jié)品質指標，指導調節(jié)參數(shù)的優(yōu)化，保持熱工自動控制系統(tǒng)的良好運行狀態(tài)，是當前熱工自動化領域的重要研究課題，做好熱工自動控制系統(tǒng)調節(jié)品質的研究，對火電廠控制系統(tǒng)的品質指標的調節(jié)將具有重要的意義。

3　熱工自動控制系統(tǒng)調節(jié)品質的實現(xiàn)措施

自動控制系統(tǒng)調節(jié)品質的優(yōu)劣，也根據外界干擾能力的大小來判斷的。控制系統(tǒng)的調節(jié)品質指標是火電廠熱工自動控制系統(tǒng)的一個重要工作內容。實現(xiàn)熱工自動控制系統(tǒng)調節(jié)品質，不僅可以提高火電廠自動控制系統(tǒng)的充分利用，降低企業(yè)的生產成本，保障機組的安全運行具有重要的作用。

3.1加強調節(jié)品質的在線計算

一般情況下，控制系統(tǒng)調節(jié)品質的好壞越是系統(tǒng)處于穩(wěn)定的條件下，越是難以判斷的，也只有在過渡的狀態(tài)下才能判斷出來。衡量一個控制系統(tǒng)的指標主要體現(xiàn)在穩(wěn)定性、準確性和快速性三個方面?？刂葡到y(tǒng)的調節(jié)品質指標一般有衰減率、調節(jié)時間、超調量和穩(wěn)態(tài)偏差等。在實際生產過程中，計算控制系統(tǒng)的調節(jié)品質參數(shù)要通過做定值擾動試驗來實現(xiàn)。在試驗過程中記錄控制系統(tǒng)的輸人輸出曲線，并按照調節(jié)品質指標的定義來進行計算。但計算控制系統(tǒng)的調節(jié)品質是在人為給定的定值擾動才能計算出品質參數(shù)，運行人員不能及時了解當前控制系統(tǒng)的調節(jié)品質。而調節(jié)品質的在線計算是一種基于專家系統(tǒng)的方法，可以模擬人的計算思路，在控制系統(tǒng)的實時運行中可能通過不斷地監(jiān)測系統(tǒng)中觀察是否發(fā)生擾動，是否有過渡過程的產生，如果監(jiān)測到了過渡過程，可以自動記錄此段過渡過程的數(shù)據，并自動地根據調節(jié)品質指標的定義計算出相應的指標，這樣就可以在控制系統(tǒng)的閉環(huán)運行中實時地進行計算，還可以對控制系統(tǒng)的調節(jié)品質進行實時評估。

3.2調整調節(jié)器的參數(shù)優(yōu)化

影響控制系統(tǒng)最優(yōu)整定狀態(tài)的因素，主要的是看調節(jié)器的參數(shù)是否處于最優(yōu)狀態(tài)。控制系統(tǒng)中的調節(jié)器參數(shù)在一般情況下是系統(tǒng)調試過程中設定好的，但是在控制系統(tǒng)的運行過程中，由于各種因素的變化會導致這組初始的調節(jié)器參數(shù)已經不適合當前的控制系統(tǒng)，就會導致系統(tǒng)的調節(jié)品質處于惡劣的狀態(tài)，因此需要根據調節(jié)品質的優(yōu)良與否對控制系統(tǒng)調節(jié)器的參數(shù)進行不斷的調整，對比參數(shù)變化曲線，優(yōu)化調節(jié)器的參數(shù)。

3.3加強控制系統(tǒng)的動態(tài)品質指標

在火電廠熱工自動化控制系統(tǒng)中中，當前采用最多的控制方式為PID方式。模擬有經驗的調試人員的整定思路，通過分析控制系統(tǒng)的輸人輸出信號，根據已知的調節(jié)規(guī)律對調節(jié)器參數(shù)進行整定。當調節(jié)回路的給定值或負荷（干擾）發(fā)生變化時，以調節(jié)偏差對時間的響應特性作為調節(jié)品質的性能指標，作出修改現(xiàn)行PID調節(jié)器參數(shù)的判斷。偏差定義為測量值與設定值之差，偏差對時間的響應特性是按一定周期作衰減振蕩。當控制系統(tǒng)在受到內部或者外部的擾動時，動態(tài)調節(jié)的過程中給新定值的參數(shù)是允許有偏差的品質指標。所算出的特性參數(shù)值與事先設定好的特性參數(shù)值進行比較，其偏離量送入自整定程序，自整定程序在線分析出為消除各特性量的偏離，調節(jié)器各參數(shù)所應有的PID參數(shù)調節(jié)方向，并且不斷校正PID調4結語

節(jié)器參數(shù)，使之不斷適應變化的系統(tǒng)，直到被控過程的響應曲線的特征參數(shù)滿足用戶期望的要求。

隨著社會的不斷發(fā)展，工業(yè)和生活中的用電量越來越大，而能源危機的日益嚴重，使得重多火電廠逐步開始重視熱工自動化的應用與發(fā)展，研究熱工自動控制系統(tǒng)調節(jié)品質 ，實時計算衰減率、調節(jié)時間、超調量和穩(wěn)態(tài)偏差等調節(jié)品質指標 ，可以對熱電廠的熱工自動控制系統(tǒng)調節(jié)品質的優(yōu)劣做出實時判斷 ，在調節(jié)品質不好時，自動啟動參數(shù)優(yōu)化程序 ，指導調節(jié)參數(shù)的調整與優(yōu)化 ，使自動調節(jié)系統(tǒng)在最佳狀況運行 ，提高調節(jié)性能的利用率，保證機組安全經濟運行，這也是課題研究的意義。

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