浅析集中供热自动化系统的协调与控制

刘继

摘要：随着集中供热系统融入到人们的日常生活，供热系统在使用过程逐渐迈向成熟，而热网控制自动化水平不断提高。作为我国城市集中供热系统中主要的自动化控制系统，热网自动化控制系统的运用不仅提高热网运行的平衡性和稳定性，同时能够及时发现系统中的故障，有效地降低供热系统的热量消耗。因此文章重点就集中供热自动化系统的协调与控制展开探讨。

关键词：集中供热；自动化系统；协调；控制

中图分类号：TU995 文献标识码：A 文章编号：1674—3024（2017）06—0152—01

引言

在倡导集约化、智能化城市建设的今天，城市集中供暖已成为生活、生产和建设的基础性问题。要把握城市集中供暖的系统建设和系统设计重要环节，将成熟可靠的自动化技术应用在城市集中供暖系统设计中，将高新科技、自动化趋势和崭新理念融入城市集中供暖系统建设内，发挥自动化城市集中供暖系统对节能、环保、民生的优势，全面提升城市集中供暖系统的效率意义深远。

1城市集中供热系统发展的概述

随着城市建设规模扩大、住宅小区数量增多，生产与生活中对热能的需求数量和范围正在扩大，集中供热已发展成为目前主要的供热手段。目前，我国城市集中供热系统尚处于发展阶段，城市集中供热系统提高能源利用率，在扩大城市集中供热系统功能性上有着巨大的空间，特别是自控技术、网络技术与计算机技术在城市集中供热系统的应用普及，使城市集中供热系统的自动化、智能化发展有了根本保障。当前，自控技术的发展呈现着高速度、大范围的态势，将自控技术完整而全面地应用在城市集中供热系统中成为发展的主要趋势。

2城市集中供热系统的调控基本原理

从广义的角度来看，热网自动化控制系统主要由热网中的热力站及热源厂两个部分组成。热网自动化控制系统能够对全部热力站进行实时控制和监测，其中既可以控制站内全部的一级管网回水电动阀门，同时还能通过中控室调控全部的热力站及其网络。热网自动化控制系统的功能主要体现在以下几个方面：（1）热源厂中控室。热源厂作用主要在于负责对全部热力站内的所有仪器设施的使用情况进行远程观测，及时收集各热力站的数据信息，通过详细的研究及比对，以这些数据信息作为基础，经由计算机分析后，从而得出正确的控制指令。然后远程输送、执行这些控制指令，有效地调节热网系统，使其能够安全、稳定的运转。（2）各小区热力站。一般每个小区热力站阀门的控制及调节，都是根据预定温度值进行的。此外，也可以通过直接执行上一次系统执行的指令，以管理和控制一级管网回水阀门。（3）通信系统。通信系统的功能主要负责传输及配置热力站和中控室之间的有关数据。

3集中自动化供热系统的协调与控制

热网自动化控制系统的运行效率与热力站调节控制能力的优劣有直接关系，若热力站调节控制能力差，不仅会影响到热网自动控制系统的运行，甚至还会影响到整个集中供热系统的运行。当前，我国城市集中供热系统大多数都是建立在保证热力站调节控制能力的基础上，因而才能实现所有二级管网供、回水平均温度的统一，从而使用户室内温度的基本保持一致。这种形式一般称为均匀性供热调节。均匀性供热调节模式的运用能够在很大程度上降低能源的消耗，提高能源的利用率，在减少能源使用量的同时，还能大大地提高供热效果。

同时，为了使均匀性供热调节模式发挥更高的效率，搭配使用全网平衡控制和组态两款软件，使均匀性供热调节在现代城市集中供热系统中的应用起到事半功倍的效果。

中控室内的上位机一般选择工控机，主要以稳定性高、适应性强、质量优异为主，具有一定的控制能力。同时，工控机不但需要配置组态软件，还需配有全网平衡控制软件，两款软件协调配合使用，效果极佳。相关技术人员只要通过组态软件采集各个热力站的实时画面，就能收集到二级管网供、回水温度、一级管网电动阀门的反馈值，以及热源的温度、压力、流量等参数。再通过配置文件输入热网的其它信息，以备全网平衡软件使用。全网平衡软件根据获得的参数信息，采用一定的控制算法，得到各个热力站供、回水平均温度设定值。组态软件在实际使用过程中，会根据各个热力站二级管网供、回水的平均温度设定值，控制一级管网电动阀门的动作，从而减小热网的水平失调度，达到均匀供热的目的。

城市集中供热系统中的热力站自动控制系统属于基本的组成之一，供热系统的供热强弱与热力站自动控制系统的运行效果有直接关系。而自动控制系统的构成主要包括：①测量仪器。主要有一、二级管网供回水温度变送器、压力变送器，二级管网补水管流量计、一级管网回水流量计，软化水箱液位计等。②热力站自动控制器。一般考虑技术方面，采用最为先进的自动控制器，在我国热网自动控制系统中均有配置。③热力站内的运行设备。主要由变频器、二级管网补水泵、循环泵、一级管网回水调节阀、电磁阀、加压水泵等组成。④通讯设备。目前自动控制系统常用通讯设备为ADSL通讯传输设备。

通訊系统是整个城市集中供热系统的连接枢纽，主要负责来回传输热力站与中控室的数据，以及时接受上层命令并处理实时数据。目前，通讯传输方式主要包括GP R S、ADSL、光纤等。根据供热企业的具体位置、便利性、经济成本等，选择合适的通讯方式，以保证供热效果。热网系统的运行最为稳定，位于中控室内的上位机运行过程也相对稳定。因而进行热网系统维护工作时，主要考虑关键设备的密封情况，保证其能够稳定使用。

总之，随着热网的应用越来越广泛，热网规模不断扩大，许多相关技术都需要进行更新，以满足用户的需求。热网自动控制系统是现代先进技术的体现形式，随着人们的生活水平和质量的提高，对于供热需求将不断增加，因此，必须加强热网控制自动化的研究，解决自动化过程的问题，改善供热系统的设计，为人们提供更加优质的供热服务。