集中供热系统的热网电气自动化控制实现策略

集中供热系统的热网电气自动化控制实现策略

吴庆辉

通辽热电有限责任公司 内蒙古通辽市 028000

摘 要：近些年来，我国的城市化进程实现了质的飞跃，在城市的建设过程中，集中供热系统更是得到了如火如荼的发展。本文分别从集中供热系统、热网电气自动化的概述为出发点，对热网电气自动化控制措施进行了详细分析，指出了集中供热系统已经成为了发展的必然趋势。

关键词：集中供热系统;热网电气自动化控制;措施

        一、集中供热系统的热网电气自动控制概述

        集中供热系统的必备功能包括调整供热负荷以及自动控制供热设备，根据供热报告确定标准的供热运行参数，保存供热数据，预警供热系统产生的电气故障问题，确保维护人员可以在出现电气故障时有效消除故障问题，使供热系统迅速恢复到正常运行的状态。热网电气自动控制系统能够实现对温度的有效控制，使供热系统的温度均衡，减少能耗消耗，也提高了供热部门的服务质量，因此被广为使用。一般的集中供热系统主要是由热源、循环水泵、二次网等构成的，而现如今的集中供热系统中热网站的数量越来越多，急需要实现集中供热系统中的热网电气自动控制。其主要的控制方案是在各热网站建立自动控制设备，在总网站建设自动控制的总站，对各热网传送上来的数据进行分析，并发出相应的指令。在自动控制系统中必须能够及时地将热网的数据信息进行上传，对数据进行及时的保存，当自动控制系统出现故障时，也能及时地发出警报，进行维修。

二、集中供热过程中热网电气自动化控制的应用选择

        大多数供热企业的热网电气自动化都选择温度控制的方式，而热网供热系统主要针对热量指标进行管理，仅仅采取温度控制的方法会导致温度控制周期较长、供热系统震荡等问题。在这种情况下，供热行业出现了热量控制的方法对热网自动化进行控制。而在供热过程中不同年代、性质、结构的建筑对供热要求不同、热负荷能力也不相同，热量控制方法需要根据建筑热征设置针对性的热量控制标准。热量控制与温度控制相比能够直接反应建筑物的耗热情况，调控供热质量，合理规划供热目标和供热指标，降低供热成本。

三、热网的电气控制自动的优势分析

        近几十年来，自动控制系统一直在发展，现在已经广泛应用于各行各业了，并且取得了良好的发展效果。与此同时，热网的电气自动控制系统的发展也取得了相当大的进步，其应用的技术已经非常成熟，而且使用风险也相对较低。热网的电气自动控制系统可以节省大量的人工，能够很好地弥补人员缺乏的问题，同时，这个系统可在非常短的时间内精准的分析处理大量数据，使人工管理日趋简单化。除此之外，热网的电气自动控制系统还能控制供暖温度、热量的稳定和均衡，既能有效保证服务质量和供热质量，也能减少能量损耗、节能环保。

4、集中供热热网的电气自动控制系统

        城市集中供热一般组成为：热源（热电供热机组或供热锅炉），一次管网，换热站（换热站的设备一般为循环泵、补水泵、补水箱、换热器等），二次网，热用户等。目前，城市集中供热系统发展很迅速，有的城市的换热站数量很多，要实现集中供热系统的电气自动控制，一是在各换热站安装自动控制设备（加装有远程控制程序）；二是设立供热系统自动控制控总站，汇总和分析远端传输上来的数据，根据实际情况发出正确的指令。

        集中供热的电气自动控制系统必须具备以下功能：自动控制和调度供热负荷，实时报告供热系统的运行参数，进行数据统计和保存，系统故障时能进行报警提示，提醒运行人员对故障进行及时处理。

5、集中供热系统中热网的电气自动控制方案

        5.1热网电气自动控制的主要设备及其作用

        城市集中供热是城市能源建设的一项基础设施，其一般组成为热源、热网、换热站、热用户等，相关参数有热网压力、热网流量以及温度等。集中供热系统热网电气自动控制在运行过程中，需要通过电气自动控制设备调节相应的热力参数，而控制这些热力参数的电气自动控制设备主要有中央数据处理器、电动调节阀、现场控制器、变频器等。

        ①中央数据处理器在自动控制系统中起到了绝对的主导作用，可以通过多通道输入及输出数据信号，实时处理相关参数信息。

        ②电动调节阀在自动控制系统中属于关键性设备，其遵循标准信号动态调节系统，以中央数据处理器中传入的控制信号为准，调节过程更稳定。

        ③现场控制器可以实时采集和分析如水压、水温、水位等运行参数，并根据上位机下发的程序发出一些控制指令。

        ④变频器在电气的自动控制过程中有着优秀的调节作用，能切换电机数据和命令数据，有效防止接地故障、短路及保护电动机等。

        5.2热网的电气自动控制过程

        在供热系统中主要由变频器对循环水泵进行控制，具体的控制过程是当二次管网压力出现变更时，压力变频器就会采集二次管网压力的系统数据、流量数据，将这些数据进行汇总，并传送到现场控制器中，应用现场控制器对这些数据进行处理。之后向变频器发出指令，使变频器根据指示信息进行循环水泵的转行速度控制，在二次循环中能够通过固定的数据进行热网的定压、定流量，使其高效的运转。

        在热网的电气自动控制中采用温度传感器，温度传感器的主要运作方式是将室内外的温度以及热力站的供水温度等进行数据的采集，将这些数据传送到现场控制器中进行处理，现场控制器将依据这些数据计算出二次网循环水的温度。之后，对电气自动控制的调节阀发出指令，改变其流量，到达二次循环水的温度。在这同时调节阀起到一定的作用，需要根据首次水循环的周期、温度等数据收集，为二次水循环打下良好的基础，准确的计算出二次水循环的平均水温，使得调节阀在进行二次水循环时做出科学合理的时间、幅度调节。

        在热网的电气自动控制系统中主要是靠上机作用才使得电气自动控制系统的有效运行，在上机中主要通过网络定位系统端，下发有关温度调节的控制指令到现场控制器中，现场控制再根据这些数据信息，对二次循环水泵、调节阀等设备进行操控，这些现场控制数据也将传送到上位机，最终将这些数据传送到总的网络中心。

        5.3自动控制软件

        自动控制软件控制着全网的平衡，控制软件从热网中获取运行参数，这些数据包括二次网循环水温度、电动阀门反馈值等参数。电气自动控制软件读入各数据后，通过调节公式计算出二次网循环水的期望温度和各电动阀的调节量，然后通过通信线路对各调节阀进行控制，通过控制电动阀门的动作，来均匀调节热网的各类运行参数，达到均匀供热的目的。

        电气自动控制软件应该具有远程操控功能，实现远程启、停设备操作；还可以对换热站实时监视和报警和记录运行数据、分析用热量，自动生成数据报表。另外，软件能保护数据传输，设有登录权限，建有防病毒侵入的网络防火墙。

结束语：电气自动控制系统在集中供热中的运用既是集中供热系统不断发展与完善的必然趋势，也是城市现代化发展、环保节能理念不断深入地必然结果。电气自动控制系统的运用，不仅能够实现保障集中供热系统热网运行的安全性与稳定性，能够避免热量失调等问题的出现，还可以促进城市集中供热系统地持续发展，在城市发展不断推进的过程中，电气自动控制系统将会在集中供热系统中取得更加突出且良好的应用效果。

参考文献：

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