集中供熱系統中熱網的電氣自動控制

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，結合供熱需求，需要結合城市具體的采暖需求來明確供熱系統的改造方向，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量的熱源，這種供熱方式不會浪費過多的資源，在運行基礎性的熱網系統時，可啟用電氣控制系統，以自動化方式來減輕供熱工作量。現分析運用自動化電氣系統的方法。

關鍵詞：集中供熱系統；熱網系統；電氣自動控制；控制方法

集中供熱系統在很多城市中都呈現出了極佳的使用效果，集中供熱系統可以更加穩定地給供暖客戶提供優質的供熱服務，借助集中型的熱源來獲取熱水與蒸汽，通過使用熱網來將供熱資源提供給某一區域，可達到節能化供熱的工作目的，不僅在供熱過程中不會形成嚴重的污染問題，還能減少占據的城市空間。運用集中化供熱系統中的熱網時，可直接運用自動化控制技術，完成熱網電氣控制任務。

1 電氣控制技術的主要優勢

經過幾十年的發展，自動控制系統已經廣泛應用于各工業領域，并取得了良好效果。熱網的電氣自動控制系統的技術已經相對成熟，應用風險較低，而且，這一系統能夠很好地解決人工不足的問題。同時，具有快速、精確分析龐大數據的能力，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，在全面保證供熱質量的基礎上，形成經濟運行、減少耗能的效果。如自動化控制系統中的熱網系統，能夠對用戶以及氣候溫度實行即時的監控，可以根據監控獲得的實際數值和其他情況控制供熱，不僅提高了供熱的服務質量以及用戶的滿意度，還實現了資源的節約。

2 自動化電氣控制系統

利用電氣控制系統來對電網進行控制時，需要先對需要有效運轉的基礎設備加以了解以便于可以更加明確電氣控制目標。首先需要運用電氣控制技術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，換熱站與一次管網也必須被有效控制，換電站中一般會設有換熱器、補水箱以及補水泵等。管控二次網系統時，應當注重有效管理熱用戶。一些城市的整體規模大，供熱任務相對比較重，會分設多個基礎換熱站，通過自動化的電氣控制系統可更為高效地控制換熱站以及內部的設備，可根據具體控制需求增設遠程控制程序。建設自動化控制總站時，需增設分析供熱數據的工作環節，根據數據分析結果來發布正確的電氣控制指令。

集中供熱系統的必備功能包括以下幾種：調整供熱負荷以及自動控制供熱設備，根據供熱報告確定標準的供熱運行參數，保存供熱數據，預警供熱系統產生的電氣故障問題，確保維護人員可以在出現電氣故障時有效消除故障問題，使供熱系統迅速恢復到正常運行的狀態。

3 利用電氣系統來控制熱網

3.1 控制軟件

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

使用自動化的電氣控制軟件還能滿足遠程操作熱網的工作需求，技術人員可借助遠程控制系統來運行或者停止運行設備，換熱站的各類運行數據都能夠被精準記錄，報警與監視換熱站的工作需求都可通過電氣系統實現，分析熱網的供電量數值之后，可形成相應的數據報表，供熱數據分析工作也變得更便捷，軟件還具有保護數據的功能，傳輸供熱數據時不會受到干擾，大部分軟件都設有登錄權限，同時網絡防火墻也能夠幫助避免有病毒直接侵入到供熱系統中。

3.2 控制系統

循環泵和補水泵由變頻器控制，當二次管網內壓力和流量改變時，壓力變送器和差壓變送器采集二次管網系統壓力、流量的改變量并送到現場控制器進行數據處理，控制器根據上位機下發的程序向變頻器發出指令，使變頻器準確控制補水泵和循環泵的轉速，二次循環系統以定壓、定流量方式運行。

溫度傳感器采集到室外溫度、室內溫度及熱力站的二次網供回水溫度后，將其送到現場控制器進行數據處理，現場控制器根據室內外溫度差，計算出補償溫度和相應的二次網循環水溫度。之后，控制器對一次網的流量調節閥發出控制指令，調節閥由指令調整一次流量，改變進入換熱器的一次流量，從而達到調節二次循環水溫的目的。調閥的幅度要根據一次網的循環周期確定，一次網循環一個周期后，才能采集到二次網循環水的均溫，用公式算出調閥幅度，所以，要將一次網的循環周期設定為調節閥的調幅時間。

上位機通過GPRS通信網絡，下發溫度曲線等控制指令到現場控制器，現場控制器根據現場數據情況控制各熱力設備（如一次網回水調節閥、二次網補水泵、二次網循環泵）的動作。同時現場控制器將采集到的數據通過GPRS網絡將現場數據上傳至上位機，發布至公司內部網絡。

3.3 控制設備

電氣控制設備是對熱網進行控制與管理工作時不可缺少的工具。根據不同的電氣控制與調控需要，可運行不同類型的電氣設備，首先需確認需有效調節的熱力參數，包括二次網系統的循環流量、一次網的流量以及管道內壓。參考參數控制需要，需使用的電氣設備如下：首先需要需使用中央數據控制裝置，很多熱網控制工作都可以依靠中央控制器實現，其可以直接控制各種實時化的熱網操作信息，該處理器往往會被直接設置網絡接口，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，多種數據傳輸需求都可以被滿足；電動調節閥同樣是電氣控制活動中的關鍵裝置，標準化的動態調節系統可以幫助控制調節閥，供熱系統可能存在壓力波動的情況，調節閥并不會過多地受到影響，相比普通的調節設備，這種調節閥的控制與調節應用效果更加穩定，不會浪費過多的電氣能源，使電氣控制熱網的工作能夠保持經濟性。

變頻器用來改變泵類的轉矩，具有可以自由連接的輸入輸出端口，能切換電機數據和命令數據，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。現場控制器。在有些情況下，為減輕中央數據處理器的工作量，每個換熱站應設有現場控制器，實時采集和分析運行參數，如電流、泵的工作狀態、回水/出水溫度、水位/水壓等。現場控制器接收和記錄換熱站傳來的運行參數，包括溫度、壓力等。現場控制器分析采集參數后，記錄參數并根據上位機下發的程序發出一些控制指令。

4 結束語

本文研究了利用電力系統控制熱網的可行性，電氣控制板系統的優勢不僅體現在自動化方面，同時其還具有極強的穩定性，技術人員需結合熱網系統的情況來組建與之相對的電氣控制系統，綜合利用多種設備與軟件，實現對熱網的全面把控。

參考文獻

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