喬瑞楠

摘 要：進入到冬季之后，很多城市的供熱需求都變得緊迫，結(jié)合供熱需求，需要結(jié)合城市具體的采暖需求來明確供熱系統(tǒng)的改造方向，受到新型供熱工作模式的影響，越來越多的城市運用了集中供熱的方式，給城市居民運用更高質(zhì)量的熱源，這種供熱方式不會浪費過多的資源，在運行基礎(chǔ)性的熱網(wǎng)系統(tǒng)時，可啟用電氣控制系統(tǒng)，以自動化方式來減輕供熱工作量。現(xiàn)分析運用自動化電氣系統(tǒng)的方法。

關(guān)鍵詞：集中供熱系統(tǒng)；熱網(wǎng)系統(tǒng)；電氣自動控制；控制方法

集中供熱系統(tǒng)在很多城市中都呈現(xiàn)出了極佳的使用效果，集中供熱系統(tǒng)可以更加穩(wěn)定地給供暖客戶提供優(yōu)質(zhì)的供熱服務(wù)，借助集中型的熱源來獲取熱水與蒸汽，通過使用熱網(wǎng)來將供熱資源提供給某一區(qū)域，可達(dá)到節(jié)能化供熱的工作目的，不僅在供熱過程中不會形成嚴(yán)重的污染問題，還能減少占據(jù)的城市空間。運用集中化供熱系統(tǒng)中的熱網(wǎng)時，可直接運用自動化控制技術(shù)，完成熱網(wǎng)電氣控制任務(wù)。

1 電氣控制技術(shù)的主要優(yōu)勢

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，自動控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域，并取得了良好效果。熱網(wǎng)的電氣自動控制系統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)相對成熟，應(yīng)用風(fēng)險較低，而且，這一系統(tǒng)能夠很好地解決人工不足的問題。同時，具有快速、精確分析龐大數(shù)據(jù)的能力，這一點使人工管理面臨的繁瑣問題變得簡單化。除以上優(yōu)勢外，它還能控制好供暖溫度、熱量，減少盲目性，在全面保證供熱質(zhì)量的基礎(chǔ)上，形成經(jīng)濟運行、減少耗能的效果。如自動化控制系統(tǒng)中的熱網(wǎng)系統(tǒng)，能夠?qū)τ脩粢约皻夂驕囟葘嵭屑磿r的監(jiān)控，可以根據(jù)監(jiān)控獲得的實際數(shù)值和其他情況控制供熱，不僅提高了供熱的服務(wù)質(zhì)量以及用戶的滿意度，還實現(xiàn)了資源的節(jié)約。

2 自動化電氣控制系統(tǒng)

利用電氣控制系統(tǒng)來對電網(wǎng)進行控制時，需要先對需要有效運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)設(shè)備加以了解以便于可以更加明確電氣控制目標(biāo)。首先需要運用電氣控制技術(shù)對熱源裝置進行控制，包括供熱單位使用的供熱鍋爐以及熱點供熱機裝置，換熱站與一次管網(wǎng)也必須被有效控制，換電站中一般會設(shè)有換熱器、補水箱以及補水泵等。管控二次網(wǎng)系統(tǒng)時，應(yīng)當(dāng)注重有效管理熱用戶。一些城市的整體規(guī)模大，供熱任務(wù)相對比較重，會分設(shè)多個基礎(chǔ)換熱站，通過自動化的電氣控制系統(tǒng)可更為高效地控制換熱站以及內(nèi)部的設(shè)備，可根據(jù)具體控制需求增設(shè)遠(yuǎn)程控制程序。建設(shè)自動化控制總站時，需增設(shè)分析供熱數(shù)據(jù)的工作環(huán)節(jié)，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果來發(fā)布正確的電氣控制指令。

集中供熱系統(tǒng)的必備功能包括以下幾種：調(diào)整供熱負(fù)荷以及自動控制供熱設(shè)備，根據(jù)供熱報告確定標(biāo)準(zhǔn)的供熱運行參數(shù)，保存供熱數(shù)據(jù)，預(yù)警供熱系統(tǒng)產(chǎn)生的電氣故障問題，確保維護人員可以在出現(xiàn)電氣故障時有效消除故障問題，使供熱系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常運行的狀態(tài)。

3 利用電氣系統(tǒng)來控制熱網(wǎng)

3.1 控制軟件

控制熱網(wǎng)時，首先需要考慮到熱網(wǎng)的平衡性問題，通過技術(shù)處理來保障熱網(wǎng)各處都可以保持平衡，給電網(wǎng)應(yīng)用的電氣控制軟件可以直接從熱網(wǎng)系統(tǒng)中獲取基本的運行參數(shù)，具體的數(shù)據(jù)包括電動閥門反饋值與二次熱網(wǎng)系統(tǒng)中的循環(huán)水的溫度等。電氣軟件可以以自動化的方式來讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，借助公式來對熱網(wǎng)系統(tǒng)中的電動閥的實際調(diào)節(jié)量與熱網(wǎng)循環(huán)水的預(yù)期溫度加以估算。通過使用通信線路來控制電動閥門與其他的供熱調(diào)節(jié)閥。使熱網(wǎng)各個部分運行參數(shù)的正確性都能夠被保障，熱網(wǎng)系統(tǒng)也可以使均勻供熱的工作目的有效實現(xiàn)。

使用自動化的電氣控制軟件還能滿足遠(yuǎn)程操作熱網(wǎng)的工作需求，技術(shù)人員可借助遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)來運行或者停止運行設(shè)備，換熱站的各類運行數(shù)據(jù)都能夠被精準(zhǔn)記錄，報警與監(jiān)視換熱站的工作需求都可通過電氣系統(tǒng)實現(xiàn)，分析熱網(wǎng)的供電量數(shù)值之后，可形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)報表，供熱數(shù)據(jù)分析工作也變得更便捷，軟件還具有保護數(shù)據(jù)的功能，傳輸供熱數(shù)據(jù)時不會受到干擾，大部分軟件都設(shè)有登錄權(quán)限，同時網(wǎng)絡(luò)防火墻也能夠幫助避免有病毒直接侵入到供熱系統(tǒng)中。

3.2 控制系統(tǒng)

循環(huán)泵和補水泵由變頻器控制，當(dāng)二次管網(wǎng)內(nèi)壓力和流量改變時，壓力變送器和差壓變送器采集二次管網(wǎng)系統(tǒng)壓力、流量的改變量并送到現(xiàn)場控制器進行數(shù)據(jù)處理，控制器根據(jù)上位機下發(fā)的程序向變頻器發(fā)出指令，使變頻器準(zhǔn)確控制補水泵和循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，二次循環(huán)系統(tǒng)以定壓、定流量方式運行。

溫度傳感器采集到室外溫度、室內(nèi)溫度及熱力站的二次網(wǎng)供回水溫度后，將其送到現(xiàn)場控制器進行數(shù)據(jù)處理，現(xiàn)場控制器根據(jù)室內(nèi)外溫度差，計算出補償溫度和相應(yīng)的二次網(wǎng)循環(huán)水溫度。之后，控制器對一次網(wǎng)的流量調(diào)節(jié)閥發(fā)出控制指令，調(diào)節(jié)閥由指令調(diào)整一次流量，改變進入換熱器的一次流量，從而達(dá)到調(diào)節(jié)二次循環(huán)水溫的目的。調(diào)閥的幅度要根據(jù)一次網(wǎng)的循環(huán)周期確定，一次網(wǎng)循環(huán)一個周期后，才能采集到二次網(wǎng)循環(huán)水的均溫，用公式算出調(diào)閥幅度，所以，要將一次網(wǎng)的循環(huán)周期設(shè)定為調(diào)節(jié)閥的調(diào)幅時間。

上位機通過GPRS通信網(wǎng)絡(luò)，下發(fā)溫度曲線等控制指令到現(xiàn)場控制器，現(xiàn)場控制器根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)情況控制各熱力設(shè)備（如一次網(wǎng)回水調(diào)節(jié)閥、二次網(wǎng)補水泵、二次網(wǎng)循環(huán)泵）的動作。同時現(xiàn)場控制器將采集到的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場數(shù)據(jù)上傳至上位機，發(fā)布至公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。

3.3 控制設(shè)備

電氣控制設(shè)備是對熱網(wǎng)進行控制與管理工作時不可缺少的工具。根據(jù)不同的電氣控制與調(diào)控需要，可運行不同類型的電氣設(shè)備，首先需確認(rèn)需有效調(diào)節(jié)的熱力參數(shù)，包括二次網(wǎng)系統(tǒng)的循環(huán)流量、一次網(wǎng)的流量以及管道內(nèi)壓。參考參數(shù)控制需要，需使用的電氣設(shè)備如下：首先需要需使用中央數(shù)據(jù)控制裝置，很多熱網(wǎng)控制工作都可以依靠中央控制器實現(xiàn)，其可以直接控制各種實時化的熱網(wǎng)操作信息，該處理器往往會被直接設(shè)置網(wǎng)絡(luò)接口，同時無線通信需求也可以被滿足，其可用的接口種類比較多，多種數(shù)據(jù)傳輸需求都可以被滿足；電動調(diào)節(jié)閥同樣是電氣控制活動中的關(guān)鍵裝置，標(biāo)準(zhǔn)化的動態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以幫助控制調(diào)節(jié)閥，供熱系統(tǒng)可能存在壓力波動的情況，調(diào)節(jié)閥并不會過多地受到影響，相比普通的調(diào)節(jié)設(shè)備，這種調(diào)節(jié)閥的控制與調(diào)節(jié)應(yīng)用效果更加穩(wěn)定，不會浪費過多的電氣能源，使電氣控制熱網(wǎng)的工作能夠保持經(jīng)濟性。

變頻器用來改變泵類的轉(zhuǎn)矩，具有可以自由連接的輸入輸出端口，能切換電機數(shù)據(jù)和命令數(shù)據(jù)，變頻器具有過壓/欠壓保護、接地故障保護、短路保護及電動機保護等功能?，F(xiàn)場控制器。在有些情況下，為減輕中央數(shù)據(jù)處理器的工作量，每個換熱站應(yīng)設(shè)有現(xiàn)場控制器，實時采集和分析運行參數(shù)，如電流、泵的工作狀態(tài)、回水/出水溫度、水位/水壓等。現(xiàn)場控制器接收和記錄換熱站傳來的運行參數(shù)，包括溫度、壓力等?，F(xiàn)場控制器分析采集參數(shù)后，記錄參數(shù)并根據(jù)上位機下發(fā)的程序發(fā)出一些控制指令。

4 結(jié)束語

本文研究了利用電力系統(tǒng)控制熱網(wǎng)的可行性，電氣控制板系統(tǒng)的優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在自動化方面，同時其還具有極強的穩(wěn)定性，技術(shù)人員需結(jié)合熱網(wǎng)系統(tǒng)的情況來組建與之相對的電氣控制系統(tǒng)，綜合利用多種設(shè)備與軟件，實現(xiàn)對熱網(wǎng)的全面把控。

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