集中供熱調(diào)度自動化系統(tǒng)研究

劉琪

摘要：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國城市化的進程也不斷地加快，同時人們的生活水平也得到了顯著提高。當前在許多城市中，集中供熱系統(tǒng)得到了廣泛應用，許多家庭在冬季開始依靠集中供熱系統(tǒng)來采暖。而在自動化技術(shù)得以不斷發(fā)展和應用的背景下，集中供熱系統(tǒng)也與自動化技術(shù)進行了有效融合，利用自動化控制技術(shù)來進行集中供熱調(diào)度，由此減少能源的浪費。鑒于此，本文主要對集中供熱調(diào)度自動化系統(tǒng)進行了簡要闡述。

關(guān)鍵詞：集中供熱系統(tǒng)；調(diào)度自動化；自動化技術(shù)

中圖分類號：TP273.5文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2016）13-227-02

前言

隨著城市建設速度的日益加快，城市熱網(wǎng)的需求越來越大。過去的供熱調(diào)節(jié)模式已經(jīng)滿足不了當前社會生活的需求。想要真正提高供熱調(diào)度系統(tǒng)的運行質(zhì)量，就需要從人們的實際需求出發(fā)，遵循經(jīng)濟原則，重視對系統(tǒng)的管理和控制。但是從當前的熱網(wǎng)系統(tǒng)運行情況來看，還有較大的發(fā)展空間，距離人們的期望還有一定的距離。對此，我們要結(jié)合當前先進的科學技術(shù)，來綜合分析如何提升集中供熱調(diào)度系統(tǒng)的自動化水平和運行效率，積極響應節(jié)能環(huán)保的號召，堅持走可持續(xù)發(fā)展的道路。

1.集中供熱系統(tǒng)及其調(diào)控概述

與發(fā)達國家的城市集中供熱系統(tǒng)相比而言，我國在這方面的系統(tǒng)還有很多地方需要完善和改進，尤其是城市集中供熱系統(tǒng)的調(diào)度與管理工作的改進。隨著科技水平的不斷提升，目前已經(jīng)有多個國家實現(xiàn)了城市集中供熱系統(tǒng)的自動化調(diào)度，并結(jié)合先進的信息技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、數(shù)字技術(shù)等等進行系統(tǒng)的自動化運行與管理。但是由于我國在這方面的技術(shù)研發(fā)還存在一定的差距，因而我國當前的城市集中供熱系統(tǒng)自動化調(diào)度還是初步階段，技術(shù)運用還不夠成熟。在系統(tǒng)的管理方面和運行方面都還沒有達到國際先進水平。但是在經(jīng)濟全球化的背景下，技術(shù)和科學理念的傳播速度越來越快，我國在城市集中供熱系統(tǒng)方面也在不斷改進和完善，相信在以后的工作當中還會有進一步的發(fā)展。

2.集中供熱調(diào)度自動化系統(tǒng)運行分析

從城市集中供熱系統(tǒng)的自動化內(nèi)容來看，可將其細分為三個主要部分，即熱源、熱網(wǎng)以及中繼泵站和熱力子站。這三部分是相互聯(lián)系、相互作用和制約的關(guān)系，通過三部分的協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)可實現(xiàn)整個城市集中供熱系統(tǒng)的調(diào)度。而在整個集中供熱調(diào)度自動化系統(tǒng)之中，熱力站發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，因為它的調(diào)節(jié)控制能力的強弱直接關(guān)系著整個熱網(wǎng)控制系統(tǒng)的優(yōu)劣。當前在許多的城市之中，其集中供熱系統(tǒng)往往都是基于諸多熱力站的調(diào)節(jié)和控制，才能夠使得一二次網(wǎng)供水和回水的平均溫度得到有效的控制，一般而言，這種方式也被成為“均勻性調(diào)節(jié)”，這種模式最終需要實現(xiàn)的目標就是使得各個熱力子站的二次網(wǎng)供水溫度和回水溫度都能夠趨于相同，因此它需要對于每一個熱力站的一次網(wǎng)進行相應的管理和控制，這樣才能夠使得城市集中供熱系統(tǒng)中的各個用戶實現(xiàn)平均供熱，通過對于這種模式的有效應用，避免了因為用戶原理遠熱源端而無法有效的獲取熱量的問題，因為在這種供熱調(diào)度模式之中，熱量都是平均地進行分配的，控制系統(tǒng)會對熱量進行合理的分配，從而有效的解決了熱用戶與熱源距離遠近而產(chǎn)生的受熱不均的問題，使得無論是位于熱源附近的用戶還是遠離熱源的用戶都能夠享受到優(yōu)質(zhì)的供熱。

同時均勻性調(diào)解模式還可以起到節(jié)約能源的作用，在能源和資源的投入方面相比于傳統(tǒng)的方式往往更少，而且通過有限的投入也取得了較好的供熱效果。當前在許多的城市中，在其集中供熱系統(tǒng)之中還采用了相應的自動調(diào)節(jié)軟件，比如說全網(wǎng)平衡控制軟件和組態(tài)軟件等，通過對這些軟件的有效應用，能夠使得城市集中供熱系統(tǒng)更好地實現(xiàn)自動化運行。其中組態(tài)軟件可以有效地對于各個熱力站的實時數(shù)據(jù)加以采集，并且利用相應的通訊系統(tǒng)來將數(shù)據(jù)進行有效的傳輸，便于對于各個熱力子站的供回水溫度進行有效的調(diào)控。全網(wǎng)平衡軟件則可以對于相關(guān)的數(shù)據(jù)進行有效的分析，在基于對數(shù)據(jù)的有效分析的基礎(chǔ)之上，合理地對供回水的溫度及流量等一系列參數(shù)加以調(diào)整，從而更好地實現(xiàn)集中供熱調(diào)度的自動化。

在中央控制室和各個熱力子站，都有相應的工控機，然后在工控機內(nèi)配置相應的自動控制軟件，這樣就能夠有效地將整個集中供熱系統(tǒng)連接成為一個網(wǎng)絡，位于中央控制室的上位機可以對于各個熱力子站進行監(jiān)督和控制，而各個熱力站則屬于整個網(wǎng)絡中最為基礎(chǔ)的部分，對于熱力站的自動控制系統(tǒng)而言，其主要是由測量儀器、熱力站內(nèi)使用的設備、自動控制器和通訊設備構(gòu)成，這些設備對于熱力子站的自動化運行有著非常重要的意義，通過它們的共同作用來實現(xiàn)熱力子站的正常穩(wěn)定運行。而且在整個城市供熱網(wǎng)絡中，通訊系統(tǒng)也發(fā)揮著非常重要的作用，所有數(shù)據(jù)的傳輸都必須要依賴于數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。 3.集中供熱調(diào)度自動化系統(tǒng)控制技術(shù)

3.1集中供熱調(diào)度自動化系統(tǒng)的運行

當前在我國的城市中，集中供熱水平與國外相比還存在著較大的差距，尤其是在集中供熱系統(tǒng)的自動化水平上，雖然我國已經(jīng)開始對集中供熱調(diào)度自動化系統(tǒng)進行探索和運用，但是當前我們?nèi)匀贿€處在起步的階段。在集中供熱調(diào)度自動化系統(tǒng)運行的過程之中，必須要對各個熱力站進行有效的調(diào)節(jié)，使得集中供熱的目標室溫能夠基本保持一致。同時系統(tǒng)中的各個硬件與軟件也應該配合起來使用，因為只有依靠軟件與硬件的配合，才能夠使得集中供熱得到有效的調(diào)度，使得整個調(diào)度自動化系統(tǒng)處在穩(wěn)定的運行狀態(tài)之中。在集中供熱調(diào)度自動化系統(tǒng)之中，還有相應的通訊系統(tǒng)，通過通訊系統(tǒng)來實現(xiàn)各種信息的傳輸，從而保證系統(tǒng)控制的實時性。

3.2集中供熱調(diào)度自動化系統(tǒng)的協(xié)調(diào)

在集中供熱調(diào)度自動化系統(tǒng)中，通過對于現(xiàn)場總線技術(shù)的應用實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，現(xiàn)場總線技術(shù)有效地提高了系統(tǒng)響應的實時性，同時還大大地延長了信息的傳輸距離。在集中供熱調(diào)度自動化系統(tǒng)中，有著許多的設備設施，只有這些設備設施協(xié)調(diào)地進行工作，才能夠使得系統(tǒng)高效的運行。系統(tǒng)中的各個設備構(gòu)成總線的節(jié)點，這些節(jié)點的狀態(tài)信息可以通過總線進行傳遞，使得管理人員在總控制中心能夠?qū)崟r地掌握各個設備的運行狀態(tài)。同時工作人員或者控制程序所發(fā)出的各項指令，也可以通過總線進行傳遞，傳遞到各個節(jié)點設備，然后各個節(jié)點設備再按照指令來執(zhí)行相應的動作。

3.3集中供熱調(diào)度自動化系統(tǒng)自動故障診斷

在集中供熱調(diào)度自動化系統(tǒng)中，通過對于微機控制技術(shù)的利用，可以有效地對熱力站的各個設備加以操作，這樣就能夠有效地減少熱力站現(xiàn)場的工作人員，并且該系統(tǒng)作為一個自動化的系統(tǒng)，通過其自動故障診斷功能，還能夠?qū)崿F(xiàn)對于各個部分故障的自動診斷。當系統(tǒng)的某個部位發(fā)生故障時，系統(tǒng)可以自動運行診斷程序，然后對故障加以診斷，在診斷出了故障的類型以及位置之后，便將故障信息顯示在對應的顯示器上，從而便于檢修人員對故障進行檢修。通過系統(tǒng)的自動診斷，可以大大地提高系統(tǒng)檢修的效率，使得系統(tǒng)處在正常的運行狀態(tài)之中，穩(wěn)定地進行供熱。

4.結(jié)語

集中供熱調(diào)度自動化系統(tǒng)有著十分廣泛的應用，通過對于該系統(tǒng)的充分利用，可以使得熱能得到更加充分的利用。尤其是在當前的城市供熱中，通過自動化調(diào)度能夠達到更好的供熱效果。隨著智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，集中供熱調(diào)度自動化系統(tǒng)必將進一步與智能化技術(shù)進行融合，繼而促使集中供熱系統(tǒng)能夠得以更好的發(fā)展。