《2022智慧電廠產業洞察白皮書》將于4月25日在西安“2023智慧電廠論壇”重磅發布；作為《白皮書》聯合發布單位和論壇支持單位，新華科技主編智能控制版塊，闡述發電行業智能控制技術及智慧電廠解決方案。
為此，我們陸續推出技術分享系列，分篇介紹新華科技智能控制技術的技術創新點及其在火電機組上的創新應用。
本篇繼續介紹iFOC智能協調系統的技術路線、應用案例和客戶價值。
基于ICS架構自主研發的iFOC智能控制技術，面向機組智慧運行需求，將傳統PID控制與智能控制相結合，以“靜態平衡、反饋修正、并行前饋、動態加速”為特色，通過統計學習、系統辨識獲得智能化多模態對象模型，輔以模型在線修正技術、控制參數在線自動計算/賦值和對狀態變量預估的自適應技術，近年來已持續應用在125MW-1000MW不同等級火電機組的智能協調項目上，實現機爐協調、一次調頻、滑壓優化、深度調峰等功能，取得了優秀的運行實效。
iFOC智能協調主要應用的先進控制技術有：
基于模型的多變量先進控制技術；
人工智能的動態加速技術；
基于狀態預估的自適應技術；
增益調度技術；
連續反向AGC指令下的動態加速輸出抑制技術；
多模態、多目標、多約束、變結構的優化控制；
滑壓變負荷過程中的壓力設定值預測；
支持負荷變化幅度為50%Pe的階躍負荷指令，支持AGC-R模式技術；
變參數（VAPID）PID控制；
變負荷速率優化；
汽機調門、過熱減溫水流量與機前壓力的動態解耦自校正功能；
一次調頻量的補償控制；
燃燒控制的一次風母管壓力與容量風門協同控制策略；
凝結水節流技術；
靈活性調度技術。
01 案例一
某330MW亞臨界機組，原鍋爐主控輸出變化幅度為±18%，采用基于人工智能的動態加速和AGC-R模式自適應等智能協調技術后變化幅度為±3%；提升調節品質的同時降低機組煤耗、延長設備生命。
02 案例二
隨著新能源大量接入電網，如何在負荷變化幅度從10%Pe～15%Pe 躍升到50%Pe的情況下依然保證控制品質，是業內面臨著的一個挑戰。
某300MW亞臨界機組，采用增益調度等智能協調技術后，負荷從300MW連續降至150MW，后又從150MW直接升至300MW，負荷變化速率2%Pe/min；過程中包含了磨煤機啟停，其壓力最大偏差0.46MPa（小于0.51MPa的指標），功率最大偏差1.75MW（小于3MW的指標）。
03 案例三
某600MW亞臨界機組，爐機間蒸汽壓損大、定壓段長（240MW: 11.08MPa→420MW: 16.3MPa→600MW: 16.3MPa），規程要求在正常運行條件下（包含磨組啟停在內）機前壓力最大為16.9MPa；原控制方式下經常超壓，優化控制難度很大。
采用基于多模態、多目標、多約束、變結構的等智能協調技術后，自2018年投運至今，期間機前壓力最大僅為16.81MPa，沒有一次超壓記錄。
04 案例四
某660MW超臨界機組，采用基于狀態變量預估的智能協調技術后，控制品質如下圖所示。
iFOC的智能協調系統能自動適應不同的實際負荷指令速率變化，即使在磨組的啟、停過程中，主汽壓力與設定值的偏差最大只有±0.47MPa，極大地提高了控制品質。
控制變量的增益調度、狀態變量預估和機側壓力設定值預測是自適應控制、自組織控制理念在iFOC智能協調的具體應用。
通過應用iFOC智能協調技術，使得機組負荷指令速率可在0.5%Pe/min～2.5%Pe/min任意變化，負荷擾動的幅度由行業標準的10%Pe～15%Pe擴展到了50%Pe，并且確保主汽壓力控制在3%P0偏差范圍內、優于行業標準。應用了iFOC智能協調技術后，機組提高了Kp值，增強了機組對電網的響應特性，可減少電網考核甚至獲得收益；同時改善了鍋爐燃燒控制性能，降低供電煤耗。
新華科技智能控制技術專門為解決大型火電機組控制難題而研發，目前已無縫集成在新華iPlant智能發電平臺中，與智能預警技術一起，作為ICS智能控制的應用雙核，為打造“安全高效環保靈活”的智慧電廠提供強力技術支撐。未來，新華科技將基于新華CANOS大數據平臺，繼續整合需求、聚合數據、融合優勢，提供ICS智能控制和IMS智慧管理兩類應用，致力于構建行業生態共同體，推動智慧電廠建設高質量發展！
