供热综合自动化技术及其工程化应用

2018-01-24范绍鑫

通信电源技术 2018年12期

范绍鑫

（长春市热力（集团）有限责任公司，吉林长春 130000）

1 供热建设中的电气化工程

电气工程及其自动化技术应用具有较强综合性，存在较多技术重难点。如果热力公司要提升自动化水平，需要全面分析电气工程及其自动化技术的要点，掌握自动化技术的核心，同时以相关建设理念为依据，不断改革、创新。对电气工程及其自动化技术应用而言，电气元件和控制系统自动化发展是重点。但一般情况下，热力公司不具备自主改革与创新的能力，且知识产权也具备一定的限制能力。因此，热力公司必须积极采取有效对策提升自动化水平。具体地，以技术重点、难点为突破口，充分应用先进电子技术元件构建电力系统，更大程度提高自动化水平。

供配电系统中，供热系统至关重要，广泛应用于工业、农业等领域。供热系统将热提供给工厂或者住宅小区中的人们，为其营造舒适的工作环境和生活环境。因此，建设供热工程应考虑综合效果。一般情况下，企业会结合电气化、自动化相关技术以及建筑本身的特性，如普通高层建筑属于低压建筑，采用低压供电方式。

集成供热自动化技术中的电气化技术。

（1）电力系统中利用电力负荷等相关技术，以住宅小区为技术研究对象，为全体住宅居民提供供热服务，实现供暖系统的全范围覆盖。因此，电力系统的复杂度将大大提高。电力公司若是为每个家庭分开供电，将影响电力系统的安全可靠性。此外，电厂停电检修时会导致所有用户停电。

（2）低压设备及低压配电系统相关技术。通常情况下，居民住宅小区应用的电网系统为低压配电系统，主要由配电装置和配电线路组成。住宅小区采暖施工中，安装低压配电系统的方法有三种。以某公司为例，使用的低压电气设备包含电子接触器和自动空气开关[1]。

2 热集成自动化技术应用中存在的安全问题

以北京某大型住宅小区工程为例，研究供热综合自动化以及工程化应用，发现电气工程存在以下几方面安全问题。

（1）电气绝缘。要保证住宅小区电气设备正常运行、居住者的生命安全与财产安全，需处理好配电线路和电气设备之间的问题。电气设备运作良好建立在两者具备一致性的基础上。

（2）规范安全距离。用电安全与人们的生命安全息息相关。因此，用电安全距离在供热综合自动化以及工程化的系统中至关重要。安全距离是指物体和带电物体之间的距离、带电物体和人体之间的距离、带电物体与带电物体之间的距离。避免带电物体的潜在危险，应保持物体与地面之间的对应距离。

（3）系统安全承载能力。从安全电力专业方面说，它是指从导体上稳定通过的电流量。电流量一旦超过导体的最大荷载，就会损坏导体，严重时还会造成火灾事故，威胁相关操作人员和人民群众的人身安全。所以，规划供热系统与住户实际操作，必须严格按照国家规定的最新安全标准选择安全装置和导线截面。

3 供热综合自动化系统的构成

现代背景下，供热自动化综合技术及其工程化应用已经应用于生活的方方面面。供热系统构建中，应用热交换站智能控制单元，根据现代工业信息技术，构建基于Web同步控制技术的局域网络管理与控制平台。ILT实现了住宅安全供热的全范围覆盖，主要系统包括以下几种。

（1）供热管网监测系统。该系统采用GSM短消息、无线电等通信技术，控制集中供热站的换热站范围。反馈的监测数据可以指导员工及时发现问题，并采取措施解决问题。例如，热网堵塞和泄漏等。相关管理部门可以调节阀门，保证各区域热网平衡，减少发生冷热不均的现象。此外，该系统的节能效率可达20%左右。

（2）热网能源信息管理系统。该系统主要采用Internet计算机信息技术，是一个局域网信息通信平台。热网能源信息管理系统可以收集、整理供热管网服务区的能源资料。通过局域网信息平台，系统管理员能够及时了解供热管网的实际运行情况。

（3）供暖系统的热源自动控制系统。加热系统的热源是向加热网络（即锅炉室）提供热能的动力源。

（4）供热系统操作培训系统。供暖系统的运行和管理离不开人，因此有必要建立模拟操作训练系统，同时综合供热自动化及其工程的4个技术组成部分[2]。

4 供热综合自动化技术及其工程化应用相关技术

供热综合自动化技术及其工程化应用中，需要提供相应技术支持，其中大量集成频率转换技术最为重要。此外，从供热综合自动化技术及其工程化应用角度来说，发现与分析相关数据也至关重要。

4.1 变频技术的应用

目前，我国的科学技术迅猛发展，变频技术取得了巨大进步。变频技术可靠且成本较低，所以应用越来越广泛，尤其在泵和风机的控制和应用方面。计算机与变频器结合形成的管理模式简便、经济，优势显著，成为最佳供热综合自动化与项目管理模式。该管理模式拓展了传统监控仪器的应用范围，不仅发挥了原本的控制管理功能，而且以变频工程为基础，通过通信线路把全部变频器连接到专用工控机，实现了热网集中管理，且简化了操作步骤，同时提高了逻辑保护功能的应用效率，实现了逆变器的本地操作和远程操作，赋予控制操作实时性。此外，以原方案为基础增加相应模块，包括数据采集模块和控制模块，有利于提高整个供热工程的监控与管理效率，并具有数据采集、实时显示和数据流计算等功能。

4.2 供热系统的数据挖掘与分析

供热综合自动化技术及其工程化应用中，采集数据、分析数据占据重要地位。它们将供热系统的管理方式由粗放型管理转变为量化管理，而量化管理模式的科学性与合理性更强，进一步实现了供热系统的智能化和现代化。在发现、分析相关数据的过程中，量化管理模式可以解决量化管理和人员绩效考核中存在的问题，严格控制系统运行成本，保障系统供热效率。在评价运行控制方式的基础上，它明确了系统管理的改进方向，提高了系统管理水平和供暖系统的效率。此外，数据挖掘和分析可以提高运营商的绩效评价，从而改善运营模式。

5 供热综合自动化技术的工程化应用实现办法

（1）以之前的系统设计方案为基础，加强电气安全控制系数，促进供电用户享受更安全、可靠的热网服务。供热建设工程包括安全性、可靠性，因此工作人员必须做好各项工作。

（2）近年来，伴随科技的快速发展，互联网行业有了巨大进步，并且为电力系统设计提供了技术支持，完成了自动变电站的构建，最大程度地满足了用户对供热系统的用电需求。以北京冬季为例，日益增长的供暖需求量直接影响变电站的稳定性。供热综合自动化控制系统代替了传统的人工操作，便于工作人员管理，而且可以实时监控变电站。系统管理员可以分析、处理自动监控平台收集的数据，获取有价值的信息，减少变电站事故的发生概率，从而提高热网的稳定性[3]。

（3）充分应用信息技术，实现电网调度控制自动化。例如，公司应用多种现代电源设备，引入相应的硬件设备，不断促进电网调度控制实现自动化。