谈热力站无人值守改造

聂 夏 洪

(太原市热力公司东山分公司，山西 太原 030013)

谈热力站无人值守改造

聂 夏 洪

(太原市热力公司东山分公司，山西 太原 030013)

对太原市热力公司东山分公司集中供热系统中热力站的无人值守改造进行了分析，阐述了对热力站无人值守改造过程中制定方案及具体实施改造的过程，指出通过热力站无人值守改造，实现了整个公司热网流量的均匀调节，同时保证热力站无人情况下能够有效的安全运行，既节约了成本，又达到了良好的供热效果。

热力站，无人值守，均匀调节，供热效果

0 引言

随着城市化的发展和北方愈加严峻的环境形势，集中供热模式在北方的冬季供热中所占比重越来越大。集中供热系统中热源和热网部分的运行方式不断地向着自动化程度更高的方向发展。我公司热力站的无人值守方案一直在积极推进着。热力站的无人值守不仅会方便公司对集中供热的有效管理，同时也会在节约能源，节约成本方面起到巨大的作用。下面就以太原热力公司东山分公司(以下简称东山分公司)为例，就热力站的无人值守改造作一个综述。

1 公司现状

东山分公司现有热力站145座，其中78座为有人值守站、67座为无人值守站。无人值守站由巡站人员每日按划片要求对热力站设备及运行状况进行巡视；有人值守站需要配备制水人员，负责热力站制水、观察设备运转及庭院网失水情况，并接受指令进行站内相关调节等。

虽然东山分公司已有一部分的热力站实现了无人值守，运营成本较之前已有了很大的改善，但自动化水平仍旧偏低，全网热力平衡难以调节到位。在目前大规模扩网，自动化水平逐年提高的形势下，这种传统的运作模式已不能很好的适应。东山分公司于2015年—2016年期间大规模扩网后，新的热源和热网已经基本确立了，但是整个热网自动化系统的建成年代不统一，导致了热力站的自动化系统的软硬件不统一，通讯方式不统一等等，从而影响了热网的统一调节，为此东山分公司计划进行所有热力站的无人值守改造，提高自动化控制的水平，改善供热效果。

2 方案定制

全网热力站无人值守运行模式是以热网自动化控制系统和热力站实时远程视频监控系统为主，辅以运行人员巡视来实现热力站安全、经济、稳定运行。为此，东山分公司需对所有热力站的制水及补水系统、自动化控制系统及监控系统，通讯部分进行改造、增设和完善。将全部热力站进行集中制水和补水改造，完善热力站自动控制功能，热网全网平衡控制等功能，并为所有热力站安装监控系统，通过以上手段集中完成对所有热力站的集中管理。

以下为具体方案内容。

2.1 热力站自动化控制系统改造及新建中央控制室

2.1.1 热力站区域划分

东山分公司管辖的145座热力站地点分布比较分散，为了便于管理我们按不同热源对145座热力站进行区域划分，分为5个中心片区，分别为：白龙庙站片区、养马场站片区、迎泽开发站片区、中正站片区、东华苑站片区。其中这五个站作为各自中心片区的中心站，每个中心站配备两台电脑，一台为热力站现场运行监控视频，一台为热力站实时数据监控。5个中心片区所有的热力站现场监控画面和热力站运行实时数据都会传输回中央控制室显示。东山分公司中央控制室平台负责监控全部热力站的运行情况；每个中心站负责所辖热力站视频信号的接收和管理。各片区中心站分别需配备设备包括：服务器1台，液晶电视1台，视频监控管理平台1套，交换机1台，操作台1个，UPS电源以及其他辅件1套。

2.1.2 新建中央控制室

中央控制室选址在新办公楼调度室，中央控制室实现对数据的收集、分析及命令发布和下达。中控室配备服务器、电脑、大型LED屏分别用于全网平衡调节、数据收集、数据发布以及监控所有热力站的实时运行情况。

2.1.3 更换老旧设备

由于每个热力站要采集的实时数据包括一二次网供回水温度、一二次网供回水压力、循环泵变频的给定与反馈、补水泵启停的状态、一次网回水流量、水箱液位、二次网补水的瞬时和累计流量等数据，同时要对一次网回水电动阀的开度，补水泵的启停进行可控，因此需要对热力站既有自动化控制设备进行统一更换改造。包括：更换所有热力站内年代久远的自控柜、电动阀体执行器、一次网回水流量计、一二次网压力变送器、一二次网温度变送器等损坏或读数偏差较大的自动化设备。同时，对以前没有自控设备的热力站，新增了统一的自动化设备。这样所有热力站的自动化硬件设备都得到统一化，为热网自动化控制提供了基础。图1即为某个单系统热力站系统运行模式以及要采集的数据。

2.2 热力站制水及补水系统改造

东山分公司管辖集中供热范围内热源共有4个，分别为华能东山电厂(下设1号、2号两个隔压站)、东山热源厂、大唐第二热电厂、城南热源厂。考虑华能东山电厂、第二热电厂及城南热源厂的补水能力，其所供热力站除将华能东山电厂高温网所供2座热力站(优山美地、府东6栋)和二供暖所供2座热力站(中北能源1号、2号)改造为一补二热力站外，其余不做改造，保留热力站分散制水模式，并将站内手动软化设备改造为自动制水软化设备(优先考虑利用改造热力站内的旧有设备)；东山热源厂和1号、2号隔压站所供热力站全部改造为一补二，实行集中补水方式，集中补水点分别设置在东山热源厂和1号、2号隔压站。

2.3 热力站监控系统安装

热力站若无人值守以后，除了了解运行的实时数据之外，同时也需要保障无人值守热力站设备设施的安全，为此拟在各个热力站内安装监控设备。以单系统站为例，选取在热力站内和配电室内分别安装一个球型摄像机，然后在热力站大门口安装一个枪型摄像机，这样我们既能保证热力站内设备的安全，同时也能对站内主要运行设备，如循环泵，补水泵，换热器以及变频器等进行直接视频监控。

2.4 通讯方式的选取及设备安装

热力站的无人值守改造中，通讯部分的改造也尤为重要。通讯部分肩负着将热力站运行的实时数据以及站内实时视频回传中央控制室，同时也接受着中央控制室发出的指令来调节所有热力站的正常稳定运行。改造之前我们的旧热力站使用的是无线GPRS通讯方式，尽管这种方式维护成本费用偏低，设备安装简单，但是在使用的几年间，我们很多新建热力站为高层建筑的地下室，通讯信号差使得大部分建在地下室的热力站的传输出现问题，这对于我们的调节带来很多不便。此次改造，为了能达到较好的效果，我们的数据传输采用由运行商接入网络，点对点引入光纤有线接入方式，将各个热力站PLC内运行数据和站内实时监控画面分别传输到所属片区中心站及中央控制室。

3 无人值守系统调试工作

3.1 热力站调试工作

首先，我们对热力站的MOX可编程触摸屏控制器以及接入其控制柜内的各个温度，压力变送器，电动阀，流量计接线进行校验，同时对循环泵变频器和补水泵接入控制柜内的接线进行校验，合格后，即可在我们所使用的MOX可编程控制器内下载相应程序。

其次，我们使用的MOX可编程控制器是具有触摸屏可视化

的控制器，这对接下来的调试工作带来了很大方便。校验完毕后，可以在屏幕上很直观的看到温度变送器，压力变送器显示的值，并和现场压力表和温度表进行比对，偏差大的做下记录。接下来我们对循环泵变频器和补水泵的控制及反馈信号在屏幕上进行核对，如果程序对应，接线正确，则控制及反馈信号都可以显示在触摸屏上，反之继续检查接线和程序。最后，我们对电动阀，流量计，补水表和一补二补水系统的电磁阀在触摸屏上进行实验，看这些设备是否正常，并作相应记录。

最后，对站内监控设备进行调试，将每个监控摄像机都调出图像，并将枪型摄像机位置调至合适。

3.2 通讯系统调试

通讯公司负责着所有热力站，中控室，中心站设备的安装和光纤进入，并负责将热力站、中心站、中控室的数据传输连接起来。

3.3 中控室和中心站的调试

热力站的所有运行数据将通过调试好的光纤直接传输到中央控制室，中央控制室再分别将五个片区的运行数据和实时监控画面传输回五个片区中心站。中控室使用的是scada监控系统，在系统内我们要对每个热力站的电动阀进行可调，同时要实现对热力站内MOX控制柜内所有数据进行实时监控。最后所有的站内监控设备都会传输回中控室，我们可以在监控室的大屏幕内调取查看任何一个站的实时运行数据和监控画面。

4 结语

热力站无人值守改造由于涉及的热力站比较多，时间紧，所以改造过程中难免出现纰漏，但是我们总的目标就是要实现以下功能：

1)调度可以在中央控制室内及时的监测整个热网的运行参数，对整个无人值守热力站系统可以一目了然地进行实时监控，取代以往热力站值班人员每4 h的例行报参数。

2)热网监控系统可以在运行期内，通过监控系统内的程序对多个热源和热网分布情况不同等进行分析后作出决断，自动调节各个热力站的电动阀门，均匀调节流量，消除冷热不均，达到平衡热网的作用。

3)调度可以及时通过数据和监控画面对热力站的故障做出决断，通过分析各类警报数据，及时准确到位的调度各类检修人员，可实现无人值守的安全运行，从而保障整个热网的稳定运行。

[1] 刘文定，赵庆生.集中供热热力站微机监控系统设计[J].电力自动化，1995(4)：13-15.

[2] 崔耀华.集中供热全网平衡软件工程的应用[J].区域供热，2012(4)：57-60.

Discussion on unattended transformation of thermal power station

Nie Xiahong

(DongshanBranch,TaiyuanHeatingPowerCompany,Taiyuan030013,China)

This paper analyzed the unattended transformation of thermal power station in central heating system of Dongshan branch, Taiyuan heating power company, elaborated the scheme and specific implementation transformation process in unattended transformation process of thermal power station, pointed out that through the unattended transformation of thermal power station, realized the uniform regulating of heating network flow of entire company, at the same time ensured the effective safe operation of thermal power station under unattended situation, not only save the cost, also achieved good heating effect.

thermal power station, unattended, uniform regulation, heating effect

1009-6825(2017)22-0255-02

2017-05-23

聂夏洪(1980- )，男，工程师

TU271.2

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