浅析集中供热自动化系统的协调与控制

于国墀

摘 要：文章介绍了集中供热自动化系统的相关知识，从集中供热自动控制系统的运行，协调与控制，集中供热系统的自动故障诊断和操作，自动传输热网供热系统四个方面进行了详细的论述，最后对供热自动化系统中存在的一系列问题进行了分析研究。

关键词：集中供热；自动化系统；输送

0 前言

最近几年来，随着城市集中供热规模的不断发展，供热管网半径日趋变大，各种问题也跟着出现，随之带来的管网失衡和热耗难以有效控制，而且问题日益突出。所以为了使热生产，输送，分配，以及使用都处在有序的状态下，在确保供热系统的能源充分利用的情况下，建立和供热系统相适应的控制系统，总的来说是从自动化控制方面和供热行业的管理两方面开始着手全面提高供热技术水平的。供热工程监控技术不仅对于保证供热系统优质供热，安全运行，经济节能等具有至关重要的作用，同时也对环境保护具有非常重要的作用。专业人员都知道，供热系统是由热源，管网，以及用户组成的一个复杂系统。众所周知，传统的管网手工调节要到流量和温度等变化情况的影响，能够达到管网均衡供热才能有效降低热耗。国内热网调节手段往往是凭借经验进行调节，调节效果不尽人意。随着供热负荷不断增加，管网控制问题日渐突出，为了提高供热系统的能源利用，就必须建立相匹配的控制系统。首先要从自动化控制方面着手提高供热技术水平，掌握供热系统的运行情况。其次是对热力站内供热运行的各种参数进行采集，这样有利于保证供热系统安全，合理的运行，并且可以根据运行状况选择最好的运行方式，维持供热系统的供热质量和供热公司的效益。

1 集中供热自动化系统

该集中供热系统的中央管理工作站是微机监控系统的调度中心，通过它可以实现数据实时监测与存储、图形显示与转换、运行参数与状态、中央调度及故障分析。具有集中监督管理和自动控制的功能； 通信网络由接口机、RH-NTI 现场通讯接口及与之互连的通讯导线三部分组成。通讯速率为350bit/s～1400bit/s，环路电流15～25mA，最大通讯距离12km，通讯网络能保证整个系统正常地工作；现场控制机既可独立工作，又可以完成数据采集和控制，它配有一块可同时显示4个参数的壁挂式显示屏，用来显示检测到的温度、压力、流量等参数。

2 集中自动化供热系统的协调与控制技术

2.1 集中供热自动控制系统的运行

我国的集中供热水平与和外国的集中供热相比有着很大的差别，我国自动化控制的水平还处在起步的阶段，自动化技术在集中供热的应用还比较缓慢。在这种情况下，热力站只要通过在各个热力站处的调节之后，才能使集中供热的目标室温基本上保持相同，最终达到系统中的每个用户均匀供热的目的，这样也避免了近靠热源端用户过热的模式。同时全网平衡控制软件和组态软件配合使用，利用通讯系统可以采集到热力站的实时数据，这些实时数据中包含了一次网回水流量和一次网回水电动阀门的相关参数，全网平衡软件根据数据进行分析之后，就可以调整一次网回水电动阀门的大小，有利于对温度的合理控制。

2.2 集中供热自动系统的协调

现场总线控制系统的最终目的是为了提高系统的可靠性和精确度，并且能够延长信息传输的距离。它不但是一种全分布的控制系统，也是一个新型的网络集成自动化系统。现场总线控制系统以现场总线为纽带，通过基本控制和补偿计算，实现综合自动化等多项功能。管网的弊端是，数据要通过原有集团调度中心的监控网，首先把数据传输到调度中心，再次从调度中心接着把数据传达至泵站，考虑到系统的安全性，所以要选择多个管网不利点，根据预先设立的优先级，作为控制参照参数。因为热电厂已经建立了CDMAIX无线数据网检测站，所以电厂出口的参数可以通过CDMAlX无线数据网联到分调度中心，并且通过高层网络互联到集团调度中心，最终由调度中心将数据下传至泵站。

2.3 集中供热系统的自动故障诊断和操作

通过微机控制及管理系统的远动功能对热力站的设备进行操作，减少了各值班人员的配备，有效提高热网运行的稳定性。系统可根据自动调节蒸汽阀门的开度，满足不同天气的供热需要，又节能降耗。由于供热系统的调节速度缓慢，调节平衡时间长，根据控制算法对管网补水流量进行前期补偿，以提高恒压补水系统的变频器输出频率，从而满足管网压力需要。利用模糊自适应控制方式建立系统最优工作点，使生产运行实现热网平衡、高效，有效提高供热效能。生产情况分析系统能够在最短时间内发现故障点并及时发出警示，消除运行的故障损失。对于抗干扰问题，利用光电隔离技术，通过A/D转换后增强了系统的可靠性。

2.4 自动传输热网供热系统

现代化的热力调度与控制必须建立在信息平台上才能保证热网自动控制监查的安全运行，达到公共通讯网络与多平台的融合与共享。 调度控制中心把当天的天气预报数据通过气候模型系统的分析得到综合电厂供热参数，得出换热站的平均控制参数值。然后系统将自动启动控制参数偏差库，确认热力站接收到的控制参数，根据需要建立供热模式，由此可以达到最优化控制的目的。热量控制有利于实现节约热能、降低消耗，同时也可以可以保障供热系统逐步过渡到稳定状态。

3 结论

在热网自动化调节控制过程中，热网部分是通过调节可以达到较准确的控制，基本上实现了避免用户过冷或者是过热的现象。在全网平衡软件调节过程中，被控的调节阀门如果没有投入到自动控制过程中，会直接造成自动调节的单一性，直接干预着数据的传输，所以在调节过程中需要设计出更加合理的系统，最终才能实现全网稳定供热。

参考文献：

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