集中供熱系統中熱網的電氣自動控制分析

李琨峰

(太原市熱力集團有限責任公司，山西太原 030000)

科技的進步以及經濟的發展使得集中供熱系統的應用越來越廣泛和普遍，集中供熱系統不斷改進，熱網電氣自動控制成為了集中供熱系統發展的重要趨勢。對集中供熱系統的熱網實行電氣自動控制能有效優化供熱服務，為用戶提供溫度均衡的熱量供應，并達到節能減耗的效果。為此，對集中供熱系統熱網電氣自動控制進行研究具有必要性。

1 集中供熱系統熱網電子自動控制概述

隨著科技的發展和應用，自動控制系統在許多行業都得到了應用，其在各行各業中發揮的作用也越來越重要。近年來，集中供熱系統也開始應用自動控制系統優化服務和效益。在集中供熱系統的熱網建設、運行中應用電氣自動控制系統能有效控制供熱溫度，為用戶提供溫度均衡的服務，同時降低能耗成本。為此，電氣自動控制系統在集中供熱系統中的應用日益廣泛。通常情況下，集中供熱系統的組成部分包括熱源、循環水泵、二次網，隨著集中供熱系統中熱力站數量的不斷增多，實現熱網自動控制的意義也越來越大。集中供熱系統熱網自動控制方案主要是在熱力站建立自動控制設備，在調度室建立自動控制總站，總站負責分析、處理各熱力站上傳的數據，并對各熱力站的運行工作作出指令。自動控制系統應能及時將各熱力站的數據、信息上傳給總站，并及時保存數據。此外，發生意外時，如自動控制系統發生故障，自動控制系統應能及時發出警報，以便開展維修工作。為此，可以說自動控制系統的應用很好的解決了我國集中供熱系統中面臨的熱力站數量不斷增多的問題，在集中供熱系統中充分發揮電氣自動控制系統的作用成為了推動集中供熱系統發展的重要手段。

集中供熱系統熱網電氣自動控制系統的部署內容主要有以下兩方面:首先，在各熱力站部署自動控制系統，以便能實時監測各個站點的實際情況;然后，在控制室部署自動控制系統，以便能對各熱力站的信息進行處理及統一控制。在電氣自動控制系統的應用中還應注意，要想實現控制室、換熱站之間數據的快速交換，并及時存儲換熱站上傳的數據，自動控制的響應時間必須是實時的。此外，自動控制系統的實時性還是供熱系統運行安全性、穩定性的重要保障。對集中供熱系統進行實時監控，才能及時發現系統中存在的故障，采取科學有效的措施加以解決。

近幾十年中，自動控制系統得到了良好的發展，自動控制系統與社會上的各行各業都建立了密切的關系，并在行業中發揮了十分重要的作用。集中供熱系統中熱網的電氣自動控制系統隨之得到了巨大的進步，電氣自動控制系統已經具備了相對成熟的應用技術，應用風險大大降低。在集中供熱系統中熱網應用電氣自動控制系統能減少系統在人力資源上的耗費，解決人員匱乏的問題。電氣自動控制系統還能實現對大量數據的高效、準確的分析、處理，使管理工作更加簡單。

2 集中供熱系統中熱網電氣自動控制方案

集中供熱系統中熱網的電氣自動控制遵循的策略主要是均勻調節，即將自動控制循環水溫度作為熱網自身調節的目標，保證各熱網平均溫度達到一致。均勻調節策略的主要內容如下:

首先，采用樣本檢測的方法檢測循環水;

其次，計算供熱面積的相關數據;

最后，得到各熱網的溫度信息。供熱系統中操控設備的主要作用是對熱力站進行調節，確保熱力站能實現供熱均衡，在滿足用戶供熱需求的同時解決能源短缺問題。

2.1 熱網電氣自動控制的主要設備

在運行正常的情況下，集中供熱系統的主要工作是調節熱網的熱力參數。一般來說，集中供熱系統中熱網的熱力參數主要是運行壓力、熱網流量、溫度等等，電氣自動控制設備能實現對熱網熱力參數的有效控制。通常情況下，集中供熱系統中熱網電氣自動控制的主要設備包括變頻器、電動閥、傳感器等等。中央數據處理器是集中供熱系統熱網自動控制的主要設備，要實現對熱網的自動控制，就必須實現對中央數據處理器的把控。中央數據處理器的主要特征是能及時對數據信息進行處理，并通過自身網絡端接口輸入、輸出數據信號，及時獲取熱網數據信息。電動調節閥是集中供熱系統中熱網的主要電氣自動控制設備，具有調節系統的作用。熱網、壓力對電動調節閥的影響較小，為此在集中供熱系統中應用電動調節閥能有效提升熱網的穩定性。變頻器是改變泵類轉行方式的主要設備，變頻器的端口能自由輸入或輸出數據，變頻器還能隨時切換熱網電氣自動控制中的電機數據。同時，變頻器還能保護電壓、電線、電動機。最后，變頻器能保護電壓、線路和現場控制器。除上文中筆者提到的熱網電氣自動控制系統的設備外，熱網電氣設備的傳感器、現場控制器都能參與城市建設。電氣自動控制中的傳感器通常有流量統計器、壓力變送器、溫度傳感器等。

2.2 集中供熱系統中熱網電氣自動控制過程

壓力變送器是集中供熱系統中熱網電氣控制中的重要措施，其主要負責控制供熱系統中的補水泵。壓力變送器控制補水泵的具體過程如下:二次網壓力發生變化，壓力變送器對二次管網壓力的系統數據進行采集和匯總，并傳送給現場控制器，而后現場控制器進行數據處理，現場控制器完成數據處理后需對補水泵做出指令，使補水泵按照指令向二次網內補水來穩定壓力，以提高熱網運轉的效率。

熱網的電氣自動控制主要通過溫度傳感器實現，溫度傳感器能采集室外溫度和熱力站供水溫度等相關數據，而后將數據傳輸給現場控制器，以便現場控制器對數據進行處理和計算，確定二次循環網水的溫度。現場控制器計算得出二次循環網水的溫度后，電氣自動控制的調節閥應根據現場控制器計算得出的二次循環水溫度等信息調整流量，以便能達到二次循環水的溫度。調節閥能調節流量，使二次循環水的溫度等參數更加科學合理。熱網電氣自動控制系統的運行基礎是上位機作用。上位機中利用網絡定位系統端，而后對現場控制器下發有關溫度調節的控制指令，讓現場控制器以此為依據操控循環水泵、調節閥等設備，落實控制指令。同時，現場控制器的控制數據應傳送到上位機，通過上位機將數據傳送給總調度中心。

2.3 集中供熱系統中熱網電氣自動控制軟件

集中供熱系統中熱網電氣自動控制的實現不僅需要依靠一些控制設備，遵循控制流程，還需要利用相關的控制軟件。換言之，集中供熱系統中熱網電氣自動控制軟件是電氣自動控制系統的重要基礎，通過對電氣自動控制軟件的運用，才能實現對熱網全網的控制，實現熱網溫度均衡。電氣自動控制軟件的主要作用是獲取熱網的相關參數，如循環水溫度、調節閥數據等等，而后保存好數據，并根據數據計算出二次循環水調節溫度，從而有效控制熱網的各個調節閥，最終實現熱網參數均衡。此外，電氣自動控制軟件還能遠程操控電氣自動控制設備，遠程監控熱網中各設備。

3 結語

集中供熱系統中熱網的電氣自動控制具有重要的現實意義，對熱網電氣自動控制進行研究分析有利于促進其電氣自動控制化的發展進步。要想推動熱網電氣自動控制的優化，充分發揮熱網電氣自動控制的價值，就必須掌握電氣自動控制設備、控制流程及控制軟件。