智能控制技术

无人机全称“无人驾驶飞行器”（UnmannedAerialVehicle）英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。它涉及传感器技术、通信技术、信息处理技术、智能控制技术以及航空动力推进技术等，是信息时代高技术含量的产物。 无人机价值在于形成空中平台，结合其他部件扩展应用，替代人类完成空中作业。随着无人机研发技术逐渐成熟，制造成本大幅降低，无人机在各个领或得到了广泛应用，除军事用途外，还包括农业植保电力巡检、警用执法、地质勘探、环境监测、森林防火以及影视航拍等民用领域，且其适用领域还在迅速拓展。

近日，安徽省司法厅发布关于征询社会公众对《安徽省实施〈中华人民共和国电力法〉办法（草案征求意见稿）》意见的公告。文件提出，鼓励电力企业运用互联网、信息通信和智能控制技术等，提高电网与发电侧、需求侧交互响应能力，促进电源、电网、负荷、储能协调发展、集成互补的能源互联网建设，推动新型电力系统构建和能源结构绿色转型，提升电网智能化水平。

该技术基于数据中台和知识中台构建运维 AI 大模型，开发了多场景算法模型和边缘智控一体机、故障诊断一体机、安全隐患一体机等产品，采用系统级、过程级与设备级等多层级环保设施及设备运维能效管控系统等关键核心技术，实现设备智能化监测与故障诊断、系统能效优化与智能控制，为企业提供过程控制、能效优化、设备故障诊断和设备安全等智慧运维综合解决方案。

本项目以APS和预估控制、模糊控制、专家控制、学习控制、仿人控制等智能控制技术为基础，设计开发了“超（超）临界火电机组智能控制系统”。该系统包括智能启动、智能运行、智能停运三大功能模块，每个模块分为阶段、功能组、子功能组等，能在不同的初始工况下自动启动机组、自动升降负荷和自动停止机组运行。 主要创新点：1）提出了基于分解聚类算法的改进型T-S模糊模型，建立了制粉系统优化启停控制推理专家知识库，解决了双进双出钢球磨的实时出力计量难题，以及制粉系统启停时机选择难题；2）提出了基于模糊数相似度分析的汽轮机启动过程风险预估和管控方法，解决了国产汽轮机自启动技术难题。3）提出了以启动前设备状况为约束条件的混合整数线性规划算法，实现了机组启动路径识别及风险评估；项目已申请16项发明专利，其中12项已授权。

随着经济社会的快速发展，以智能电表为主的智能计量器具基本实现了用电现场全覆盖，仅国网现场运行的智能电表就高达5.1亿只，计量器具作为电力供应的“秤杆子”，涉及供用电双方的经济利益，社会责任和运维压力巨大。计量故障种类多、定位难、分析过程复杂，尤其在电能表串户检测、用电信息采集故障分析、低压大用户防窃电监控等方面，国内外均无有效的解决方案，创新难度大，主要体现在: 目前用电线路串户排查方法主要有:简单跳负荷开关、增加负荷判别法、万用表对线法。此类方法效率低，问题多，无法确保检测完全准确。创新主要难点:实现各类电能表所有串户问题全工况检测难度大:实现同一表箱所有电能表一次性接入检测难度大:实现电能表串户问题智能检测与分析难度大。 目前用电信息采集现场运维没有统-一标准，技术手段欠缺，很大程度依赖工作人员的经验和能力，现场载波模块误换率达50%。创新主要难点:实现在线和离线模式下各类载波模块故障智能判别技术难度大:实现台区所有电能表各类异常和故障综合分析与判别技术难度大。 目前国内外主流的防窃电技术研究主要集中在对电压、电流的监测方面，但不具备远程控制能力，现有的研究和技术手段均未有效解决低压大用户和低压工商用户的防窃电问题。创新主要难点:实现塑壳断路器、低压电流互感器、三相电能表高度集成与一体化技术难度大:实现低压大用户用电数据的远程监测及异常用电智能控制技术难度大。 针对.上述难题，开展技术攻关，攻克了计量故障智能诊断关键技术，提出新方法、研制新工具，取得了系列重要成果，并在全国广泛推广应用，技术路线如图1。

通过对乐清电厂#2机组锅炉燃烧方式、温度控制、工艺动态特征等研究，对各动态特征和状态进行归类和分解，并采用多变量模型预测补偿控制技术，进行状态融合后的智能控制。基于状态融合策略的智能控制系统，能够区分控制对象的不同状态，发挥每个算法的强项，并使状态融合后的算法混合控制互补发挥最大作用，从而提高机组控制品质，并保证优化系统长期有效的运行。本项目通过基于状态融合的非线性智能控制技术闭环控制氧量修正偏置以及锅炉配煤、配风，提高磨煤机出口温度相结合来使锅炉运行在经济欠氧状态和最低NOx排放状态，从而提高机组的经济性。针对超临界直流锅炉提出“三可”规则，规则包括可观性、可控性、可容性。采用这“三可”规则，能够有效的将过程的动态模型、约束条件、调节特性、关联度等因素进行归类分析，为状态融合策略提供操作前提。采用基于状态融合策略的模型预测控制和智能控制相结合的方法进行优化控制。利用状态融合策略，能够针对锅炉运行的不同状态区分采用不同的控制方式进行全时优化，从而保证系统长久稳定运行。 本项目在超临界直流锅炉上的节能减排优化控制研究已经取得明显效果。项目实施完成后，系统运行情况良好，稳定性高，经济效益、环境效益均较为明显。项目的成功实施为锅炉燃烧优化技术、汽温优化控制技术等积累了大量的控制经验，通过对控制系统的进一步优化完善，并推广到其他同类型机组，能够进一步降低企业成本，增强企业竞争力，大力推进节能降耗，为公司带来更多的经济和环保方面的收益。随着“十二五”对节能减排的要求更加严格，火力发电厂的节能和环保任务愈加限巨。所以积极探索和研究超（超）临界直流锅炉的优化控制技术，来实现大型燃煤机组的调节品质改善和节能减排是必然的趋势。本项目的成功实施，对在电力行业进一步推广锅炉燃烧优化控制及降低锅炉污染物排放等方面具有非常积极的意义。

电力系统的负荷总是变动的，为了碾平电力系统的高峰，缓和电力供需矛盾,提高电网负荷率和设备利用率，填平低谷，促进用户的计划用电和节约用电，峰谷电价制度应运而生。电力作为经济社会发展的支撑性行业，如何在未来保障电力能源的可靠和可持续供应，同时降 低能源产业对环境的负面影响,其路径无疑是清晰而明确的，即从生产和消费两个环节同步开展工作，在发电环节通过提高能源生产效率、加快实现可再生能源对化石能源的有效替代，降低发电总能源消耗量:在消费侧,.通过引导用户合理用电，-方面削减不合理用电需求，降低能源消费总量:另一方面促进负荷曲线平衡，助力发电领域能耗的降低。储能的应用将发挥不可替代的作用。相变储能技术可解决能源供求在时间和空间上不匹配的矛盾，是提高能源利用率的有效手段。可用于电蓄冷热、新能源、工业余热利用、绿色节能建筑、新型家用电热电器、航空航天、电池热能管理领域。 高密度相变储能设备从根本上解决了目前供暖节能、减排的问题，为绿化环境提供了良好的解决方案。采用低谷电进行储能，碾平电力系统的高峰，节省运行成本。 独立研发的高密度高焓值纳米复合相变材料，解决了单一无机材料焓值低、密度小的问题，大大缩小了设备的占地面积。同时，“CPCM”循环稳定性好，相比于其他储能技术，实现了“设备10年免维护”。利用三维网状泡沫金属网格与相变材料结合，增强材料的导热性，提高设备换热效率。采用云端智能控制技术，监测并分析运行数据，实现大数据智能调控。

项目依托的巴基斯坦真纳水利枢纽等工程，为低水头闸坝，均为手动启闭平面闸门，已运行70~90年，针对平面钢闸门结构变形大、锈蚀磨损严重、运行调度方式落后等问题，在保证枢纽正常运行的条件下，对闸门门体、启闭系统、门槽结构、智能运行等实施了全面现代化改造，获得了良好的工程效果。 本项目研发了新型“电动+手动”闸门启闭设备，研制了高效输入转换装置，实现了闸门手动与电动的快速准确转换和可靠自锁，有效提高了手动启闭速度，保证了枢纽与闸门安全运行。研究采用新型L型低阻力水封结构，优化摇杆装置结构，解决了低水头封水难题，降低了闸门启闭阻力；研制了可转向的闸门起升高度指示装置，操作简便灵活，精度高。研制了便携式铣削设备，实现了狭小空间门槽的现场快速修复；采用分步提升、分次修复的“步进式”闸门原位修复技术，简化了操作，加快了施工进度。开发了具有大坝流量监测、数据自动采集、监视、系统自检诊断、远程控制的闸门智能化操作系统；研究采用四路电源智能全自动切换控制技术，提高了系统的可靠性；通过优化电器盘柜结构，改善了散热条件，解决了55℃高温环境运行难题。 项目研究成果已在依托工程中成功应用，并在国内外其他工程推广，获得10项发明与实用新型专利，获得中国专利优秀奖1项，取得1项软件著作权，经济和社会效益明显，具有推广应用价值。