集中供热系统中热网的电气自动控制

乔瑞楠

摘 要：进入到冬季之后，很多城市的供热需求都变得紧迫，结合供热需求，需要结合城市具体的采暖需求来明确供热系统的改造方向，受到新型供热工作模式的影响，越来越多的城市运用了集中供热的方式，给城市居民运用更高质量的热源，这种供热方式不会浪费过多的资源，在运行基础性的热网系统时，可启用电气控制系统，以自动化方式来减轻供热工作量。现分析运用自动化电气系统的方法。

关键词：集中供热系统；热网系统；电气自动控制；控制方法

集中供热系统在很多城市中都呈现出了极佳的使用效果，集中供热系统可以更加稳定地给供暖客户提供优质的供热服务，借助集中型的热源来获取热水与蒸汽，通过使用热网来将供热资源提供给某一区域，可达到节能化供热的工作目的，不仅在供热过程中不会形成严重的污染问题，还能减少占据的城市空间。运用集中化供热系统中的热网时，可直接运用自动化控制技术，完成热网电气控制任务。

1 电气控制技术的主要优势

经过几十年的发展，自动控制系统已经广泛应用于各工业领域，并取得了良好效果。热网的电气自动控制系统的技术已经相对成熟，应用风险较低，而且，这一系统能够很好地解决人工不足的问题。同时，具有快速、精确分析庞大数据的能力，这一点使人工管理面临的繁琐问题变得简单化。除以上优势外，它还能控制好供暖温度、热量，减少盲目性，在全面保证供热质量的基础上，形成经济运行、减少耗能的效果。如自动化控制系统中的热网系统，能够对用户以及气候温度实行即时的监控，可以根据监控获得的实际数值和其他情况控制供热，不仅提高了供热的服务质量以及用户的满意度，还实现了资源的节约。

2 自动化电气控制系统

利用电气控制系统来对电网进行控制时，需要先对需要有效运转的基础设备加以了解以便于可以更加明确电气控制目标。首先需要运用电气控制技术对热源装置进行控制，包括供热单位使用的供热锅炉以及热点供热机装置，换热站与一次管网也必须被有效控制，换电站中一般会设有换热器、补水箱以及补水泵等。管控二次网系统时，应当注重有效管理热用户。一些城市的整体规模大，供热任务相对比较重，会分设多个基础换热站，通过自动化的电气控制系统可更为高效地控制换热站以及内部的设备，可根据具体控制需求增设远程控制程序。建设自动化控制总站时，需增设分析供热数据的工作环节，根据数据分析结果来发布正确的电气控制指令。

集中供热系统的必备功能包括以下几种：调整供热负荷以及自动控制供热设备，根据供热报告确定标准的供热运行参数，保存供热数据，预警供热系统产生的电气故障问题，确保维护人员可以在出现电气故障时有效消除故障问题，使供热系统迅速恢复到正常运行的状态。

3 利用电气系统来控制热网

3.1 控制软件

控制热网时，首先需要考虑到热网的平衡性问题，通过技术处理来保障热网各处都可以保持平衡，给电网应用的电气控制软件可以直接从热网系统中获取基本的运行参数，具体的数据包括电动阀门反馈值与二次热网系统中的循环水的温度等。电气软件可以以自动化的方式来读取相应的数据，借助公式来对热网系统中的电动阀的实际调节量与热网循环水的预期温度加以估算。通过使用通信线路来控制电动阀门与其他的供热调节阀。使热网各个部分运行参数的正确性都能够被保障，热网系统也可以使均匀供热的工作目的有效实现。

使用自动化的电气控制软件还能满足远程操作热网的工作需求，技术人员可借助远程控制系统来运行或者停止运行设备，换热站的各类运行数据都能够被精准记录，报警与监视换热站的工作需求都可通过电气系统实现，分析热网的供电量数值之后，可形成相应的数据报表，供热数据分析工作也变得更便捷，软件还具有保护数据的功能，传输供热数据时不会受到干扰，大部分软件都设有登录权限，同时网络防火墙也能够帮助避免有病毒直接侵入到供热系统中。

3.2 控制系统

循环泵和补水泵由变频器控制，当二次管网内压力和流量改变时，压力变送器和差压变送器采集二次管网系统压力、流量的改变量并送到现场控制器进行数据处理，控制器根据上位机下发的程序向变频器发出指令，使变频器准确控制补水泵和循环泵的转速，二次循环系统以定压、定流量方式运行。

温度传感器采集到室外温度、室内温度及热力站的二次网供回水温度后，将其送到现场控制器进行数据处理，现场控制器根据室内外温度差，计算出补偿温度和相应的二次网循环水温度。之后，控制器对一次网的流量调节阀发出控制指令，调节阀由指令调整一次流量，改变进入换热器的一次流量，从而达到调节二次循环水温的目的。调阀的幅度要根据一次网的循环周期确定，一次网循环一个周期后，才能采集到二次网循环水的均温，用公式算出调阀幅度，所以，要将一次网的循环周期设定为调节阀的调幅时间。

上位机通过GPRS通信网络，下发温度曲线等控制指令到现场控制器，现场控制器根据现场数据情况控制各热力设备（如一次网回水调节阀、二次网补水泵、二次网循环泵）的動作。同时现场控制器将采集到的数据通过GPRS网络将现场数据上传至上位机，发布至公司内部网络。

3.3 控制设备

电气控制设备是对热网进行控制与管理工作时不可缺少的工具。根据不同的电气控制与调控需要，可运行不同类型的电气设备，首先需确认需有效调节的热力参数，包括二次网系统的循环流量、一次网的流量以及管道内压。参考参数控制需要，需使用的电气设备如下：首先需要需使用中央数据控制装置，很多热网控制工作都可以依靠中央控制器实现，其可以直接控制各种实时化的热网操作信息，该处理器往往会被直接设置网络接口，同时无线通信需求也可以被满足，其可用的接口种类比较多，多种数据传输需求都可以被满足；电动调节阀同样是电气控制活动中的关键装置，标准化的动态调节系统可以帮助控制调节阀，供热系统可能存在压力波动的情况，调节阀并不会过多地受到影响，相比普通的调节设备，这种调节阀的控制与调节应用效果更加稳定，不会浪费过多的电气能源，使电气控制热网的工作能够保持经济性。

变频器用来改变泵类的转矩，具有可以自由连接的输入输出端口，能切换电机数据和命令数据，变频器具有过压/欠压保护、接地故障保护、短路保护及电动机保护等功能。现场控制器。在有些情况下，为减轻中央数据处理器的工作量，每个换热站应设有现场控制器，实时采集和分析运行参数，如电流、泵的工作状态、回水/出水温度、水位/水压等。现场控制器接收和记录换热站传来的运行参数，包括温度、压力等。现场控制器分析采集参数后，记录参数并根据上位机下发的程序发出一些控制指令。

4 结束语

本文研究了利用电力系统控制热网的可行性，电气控制板系统的优势不仅体现在自动化方面，同时其还具有极强的稳定性，技术人员需结合热网系统的情况来组建与之相对的电气控制系统，综合利用多种设备与软件，实现对热网的全面把控。

参考文献

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