MAS在火电生产过程智能控制中的应用 Study on the Application of MAS in Manufacturing Processes Control for Coal-fired Power Plants.pdfVIP

V01．23 第23卷第5期 电 力 学 报 No．5 2008年1O月 JOURNAl。OFEI，ECTRICPOWER Oct．2008 文章编号：1005—6548(2008)05—0390—04 MAS在火电生产过程智能控制中的应用 汤雯安1，李克奎2 (1．兰州交通大学机电技术研究所，兰州730070；2．嘉峪关宏晟热电有限责任公司．甘肃嘉峪关735100) 摘 要：针对火电厂生产过程控制系统的组成、功能、目标、方法及其分布特性．给出了基于 MAS控制的建模和拓扑结构，并对MAS控帝j系统协调工作过程的实现机帝l进行了分析，结合现 场DCS进行了实际应用。投运结果表明，该方法对大滞后、非线性、多干扰、变参数的火电厂生产过 程具有较好的控制能力，同时证明了MAS在解决火力发电厂生产过程控制方面的有效性。 关键词：智能控制}火力发电；生产过程，多智能体I建模 中图分类号：TK323 文献标识码；A 文献[1][2]对火电厂的生产过程自动化改造提 用的MAS，有关理论见文献[5]。 出了重要的理论思想，文献[3]对火电厂的自动控制 火力发电厂的生产过程是一个复杂、大型和连 策略进行了深入的研究，并取得了一定的研究成果， 续的工业生产过程，是由不同的生产环节和设备组 指出火电厂使用最多的是以PID为基础的常规控 成的，由质量流、能量流和信息流关联的有机整体， 制策略。PID控制的优势一方面在于简单可靠，一方 从控制与系统的观点来看，是典型的分布式系 面在于鲁棒性较强，但由于火力发电厂的生产过程 统[6。7]。火力发电厂的整个生产过程是在高温、高压、 具有分布参数、非线性、多变量、大扰动和大滞后的 强磁场干扰、多粉尘、振动以及物理化学变化复杂的 特点，常规PID控制在多机组并网发电生产过程中 情况下进行的。 对各生产设备的性能平衡、协调发挥还缺少智能性、 在多机组火力发电的生产过程中既存在不同类 动态性。本文提出以人工智能MAS(MuhiAgent的控制对象如电力系统和热工系统，在同类系统中 System，多智能体系统)分布式智能控制模型为核又存在互相彼此影响的子系统如热工子系统中的主 心的火力发电厂生产过程的智能控制模型。 蒸汽压力子系统和主蒸汽温度子系统。在此，设计 MAS的体系结构为分层混合式结构，如图1所示， l MAS的体系结构及求解过程 这种结构有控制层作为反应层，直接是DCS (DistributeControl 1．1 Agent的体系结构与MAS的组织结构 System，分布式控制系统)的操 按照智能体结构工作原理，特别是是否涉及精 作层，有较强的实时性；规划层主要完成不同机组之 神状态，可以将Agent分为慎恩式主体间同一子系统控制的平衡与分配，使各设备达到合 (Deliberative Agent)、反应式主体(Reactive理生产；协作层主要协作、协调不同子系统之间的生 Agent)和混合式主体(HybridAgent)[．]。产关系，使设备达到最高运行效率。这样设计的 wOOLDRIDGE和JENNlNGS定义慎思主体为 MAS有较好的开放性和灵活性，有利于与其它系统 “包含世界显式表示的、符号的模型，并且其决策是 集成。 通过逻辑推理，基于模式匹配和符号操作。”行为学 1．2 Agen