國家電投集團寧夏能源鋁業有限公司 王 鋒
一種智慧熱網管理平臺功能性分析
國家電投集團寧夏能源鋁業有限公司 王 鋒
本文將城市熱網的建設和管理和信息技術結合起來,旨在建設智慧型熱網管理平臺,介紹了這種智慧熱網管理平臺及其主要功能。滿足了智慧熱網的建設需求,同時提高供熱系統的調度的安全性。
智慧熱網;管理平臺;分析
隨著科學進步與社會發展,傳統方式的城市熱網建設和管理已經難以滿足社會的發展需求,迫切需要城市熱網的建設和管理能夠結合信息技術,建設智慧型熱網管理平臺。本文針熱網專業領域,介紹了一種智慧熱網管理平臺及其主要功能。
智慧熱網平臺將實時、全面監測供熱系統的運行工況,監視最不利工況點的壓差,協調熱源供給,以適應熱網負荷的變化。同時安全合理地進行供熱系統的調度,并可根據運行數據進行供熱規劃。
平臺基本功能如下:
1)數據采集:供熱系統全過程的數據采集,包括供熱系統參數(熱源關口、換熱站、關鍵點、樓棟、戶等)及供熱系統各設備運行參數、狀態的數據采集。
2)各換熱站供熱情況及熱源關口供熱情況的統計、分析,用熱趨勢的判斷總結,異常用熱報警等。
3)建立供熱設備、通信設備等各設備的檔案庫,及時發布各種設備的檢修、維護時間和情況,預判各種設備的故障時間、原因及解決辦法,指導檢修人員的工作;并根據設備運行狀況,總結、建立優質設備參數和廠家情況招標數據庫用于指導供熱設備招標。
4)熱網泄露監測報警及及時報修系統,當故障上升為一定級別的事故,啟動應急處理預案。系統需結合地理信息系統自動定位故障點,標明影響范圍,涉及面積和熱用戶數;并自動通知(郵件、手機)相關負責人。
5)有序用熱管理:根據采集數據的分析指導有序用熱管理(包括多熱源聯供時熱源的優化配置、換熱站有序供熱以及熱用戶得有序用熱管理)的實施。有序用熱管理分為三部分內容:
a)多熱源聯供時的熱源優化配置:根據熱源供熱能力及效率的大小,以及耗能量的分析,購熱價格的比較,確定采取那個或哪幾個熱源供熱,并對各熱源的供熱區域在詳細數據分析的基礎上進行科學劃分與調度,并建立相應得應急預警方案,保證多熱源聯供時的經濟、節能、環保、安全性。
b)換熱站的有序用熱管理:根據換熱站所供區域內熱用戶性質的不同進行區別化供熱管理,科學的給各換熱站設置供熱波峰與波谷時間,實現換熱站供熱的錯峰運行,從而最大程度的發揮供熱系統得供熱能力,提高公司經營效益。
c)熱用戶的有序用熱管理:根據輔助室內溫度測溫系統得數據,分析熱用戶的用熱規律,從而實現供熱系統得預調整控制,達到按需供熱的目的。并可以對熱用戶實行通斷時間的頻繁間斷運行策略,科學制定換熱站管轄范圍內的熱用戶通斷時間,從而實現熱用戶的錯峰用熱管理,并與換熱站錯峰運行系統相結合,達到最大程度的節能、經濟、安全運行。
6)根據采集數據的分析并在地理信息的基礎上,建立時時管網水壓圖、溫度分布圖、流量分布圖等,指導發展熱用戶的建設。
7)根據采集數據的分析指導換熱站、熱源系統、多熱源聯供時得聯網調控系統等的控制運行。
8)根據采集的數據進行熱網一次和二次網損分析。
9)負荷預測:根據采集到的數據以及網損分析并在地理信息系統及熱用戶的發展情況下采取時間序列法進行負荷預測,從而實現供熱全過程的預調節。
10)供熱系統全網水力分析及平衡功能。
11)預留與營銷系統、公司管理信息系統等的接口實現數據交互功能,達到資源共享。
12)全面的權限控制,通過定義不同的角色,配置相應的數據權限和功能權限,實現靈活的用戶訪問管理機制。系統對用戶所有重要操作記錄日志,便于問題的追查。
13)支持智能手機客戶端訪問,具備訪問權限的用戶可以隨時隨地通過智能手機終端查詢系統信息。
為了最大程度的發揮平臺的數據分析功能,系統需要錄入詳細的基本信息。
1)熱源:編號(熱源、機組)、地理位置、占地面積、供熱機組類型、機組容量與數量、對外供熱能力、主要供熱區域與范圍、設計出口參數(供回壓力、溫度)、建立時間、開始運行時間、主要聯系人及聯系方式。
2)管網:編號(管線、管件)、管徑、建設時間、投入使用時間、鋪設方式、材質、起止坐標點。
3)管線附屬設施:編號(閥門井、固定節、補償器等)、廠家、型號、建設時間等。
4)換熱站:編號(換熱站、機組、重要設備)、地理位置、占地面積、機組容量與數量、供熱區域及面積、一二次側設計參數(流量、溫度、壓力)、機組建立及使用時間、換熱站負責人及相關主要聯系人、聯系方式。
5)站內設備:臺賬編號、名稱、廠家、型號、規格、生產日期、安裝日期、檢修周期、使用年限等。
6)熱用戶:入網時間、戶名、地址、聯系方式、是否三步節能、采暖形式、入戶管徑、暖氣片數量、建筑面積、用熱面積(公建、民用、高低區)、戶型布置(戶型圖紙上傳存儲)、所在樓層、朝向、停用熱信息;熱量表安裝使用時間、熱量表品牌、使用年限、表體編號等。
3.1中央總控臺
熱力公司的生產業務和經營業務涉及的系統很多,每天都會產生大量的數據。如果工作人員要從眾多系統中統計出領導關心的數據并作成報表,將是一件費時費力的事。
中央總控臺呈現的就是領導關心的數據,領導可以隨時隨地通過各種設備進行查看。
總控臺通過標準接口從其它相關系統獲取重要的生產經營數據,在進行了匯總分析之后,以圖表和醒目的大數字的方式展現出來。
3.2計量管控系統
計量管控系統能夠主動兼容多廠商熱表和集中器通訊協議,使熱力公司擺脫多廠家多系統的復雜局面;同時著重二次網的深層次管理與分析,實現了站表、樓表、戶表的三級計量和預付費與結算全流程管理。
供熱計量包括供熱采暖系統的熱源、熱力站、建筑物以及用戶供熱量和用熱量的計量。它不只是政府熱計量改革工作的一紙行政命令和任務指標,更是供熱企業充分挖掘自身潛力,提高業務水平,降低能源消耗,實現擴大供熱面積,增加企業收入的必經之路。
積極穩妥地實施供熱計量,實行按用熱量收費實際上是對供用熱雙方能耗指標進行考核,提高供用熱雙方進行節能改造的積極性,實現熱用戶和供熱企業的雙贏。
熱計量改革在技術上能否成功實施,依賴于準確可靠的計量設備和穩定全面的遠程抄表系統。計量管控系統能夠主動兼容多廠商熱表和集中器通訊協議,使熱力公司擺脫多廠家多系統的復雜局面;同時著重二次網的深層次管理與分析,實現了站表、樓表、戶表的三級計量和預付費與結算全流程管理。
熱計量改革工作時間緊,任務重。抄表系統的成功開發和運行將在熱計量改革工作中起到重要的作用,是改革工作成敗的關鍵。計量管控系統既涵蓋了抄表、報警和收費計量數據的基本功能,更重要的是,它提供了多角度多層次的數據統計分析方法,幫助用戶充分挖掘海量數據中隱藏的事物發展規律和內在的聯系,使供熱計量數據能夠真正指導整個供熱工作的進行,達到按需供熱,節能減排,擴大供熱面積,實現供熱企業效益最大化的最終目的。
智慧熱網平臺將實時、全面監測供熱系統的運行工況,監視最不利工況點的壓差,協調熱源供給,以適應熱網負荷的變化。同時安全合理地進行供熱系統的調度,滿足了智慧熱網的建設需求。