電氣工程及其自動化技術在供熱建設中的難點分析

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摘要：伴隨著市場經(jīng)濟的不斷繁榮，人民生活水平的不斷進步，國家開始將越來越多的資源用于基礎設施建設和改善。其中重要的一環(huán)就是供熱工程的建設，它和人民生活水平的進步息息相關，其完善程度直接影響了當?shù)厝嗣竦娜粘Ｉ睢Ｔ诠峤ㄔO的過程中，電氣工程及其自動化技術的推動作用必不可少。相應技術的發(fā)展和升級也是供熱行業(yè)進步的保障和支撐。面對近些年來在供熱建設的過程中暴露出的電氣工程相關的問題和難點，希望國家能夠予以更多的重視，通過積極改進相關環(huán)節(jié)，將問題解決，進一步促進供熱系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展。

關鍵詞：電氣工程；自動化技術；供熱建設

為了強化對供熱系統(tǒng)的監(jiān)測和控制，提升對供熱建設技術的自動化程度，熱力公司需要針對供熱建設中的自動化技術應用問題進行重點研究，特別是對電氣安全控制、變電站建設、電網(wǎng)調(diào)控等技術難點進行探究和發(fā)展，從而更好地提升供熱建設的技術水平，改善電力供熱系統(tǒng)的運行效果。

1 電氣工程技術在供熱建設中的應用現(xiàn)狀

1.1 供配電系統(tǒng)現(xiàn)狀

目前在我國的大部分工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活過程中用電都已成為必然需求，總體來說耗電量巨大。從應用上來說，供熱的實際目標在于將鍋爐設備轉(zhuǎn)換的熱能傳輸?shù)骄用褡≌瑥亩o居民的日常生活提供熱量。所以供熱系統(tǒng)里的電氣系統(tǒng)應能夠和常規(guī)建筑用電相結(jié)合。而目前的民用建筑一般采用低壓供電，而大部分的工廠用電則是高壓供電。

1.2 電力系統(tǒng)現(xiàn)狀

在電力系統(tǒng)中，為提高供電的可靠性和容錯性，并節(jié)約能源一般會將一個大區(qū)域內(nèi)所有用戶以及電力網(wǎng)和發(fā)電系統(tǒng)進行整合，形成局部的綜合電網(wǎng)系統(tǒng)，在保證合理持續(xù)發(fā)熱用電同時，供熱系統(tǒng)的電能供給也得到了保障。在我國目前的供熱建設系統(tǒng)里，電網(wǎng)電壓按級劃分。在輸電系統(tǒng)來說，劃分標準就是電壓。高電壓的輸送容量更大，輸送距離較近，同時也帶來了更高的絕緣水平要求，使得輸送成本增加。目前國內(nèi)根據(jù)電力系統(tǒng)的實際現(xiàn)狀以及綜合技術水平情況，將電壓分為10個等級，其中而且高于1000V的稱為高壓，否則稱為低壓。

1.3 低壓配電系統(tǒng)現(xiàn)狀

一般低壓配電系統(tǒng)主要包括配電裝置和配電線路。低電壓配電系統(tǒng)一般包括放射式，鏈式以及樹狀式配電方式，它在整個供熱系統(tǒng)里有著相對獨立的自動空氣開關以及接觸器等安全回路。

2 電氣工程及自動化技術在供熱建設中的應用難點分析

我國供熱建設的發(fā)展使得人們能夠享受到更為便捷舒適的供熱環(huán)境，同時人們也更加希望提升供熱系統(tǒng)的智能化程度和安全程度，供熱建設中的電氣工程及自動化技術發(fā)展需要從供熱的安全性、實用性角度進行改革，以滿足不同居住群體的供熱需求。在當前我國的供熱系統(tǒng)中，一般建筑通過低壓供電的方式滿足供熱的電力需求，而高層建筑則需要運用高壓形式進行供電。在供熱建設中，如果采取的是向某區(qū)域的用戶單獨供給電能的方式，則供電的成本就會大增，且供電的安全性、可靠性無法得到保障，特別是如果遇到機械的故障或者需要檢修的問題時，該區(qū)域的供電設施則無法正常供電，該區(qū)域只能停電以完成檢修工作。而如果在大范圍的區(qū)域內(nèi)構(gòu)建綜合性的電力網(wǎng)，通過發(fā)電廠、電力網(wǎng)和用戶的電路系統(tǒng)將整個區(qū)域的電力設備聯(lián)合在一起，形成綜合性的電力網(wǎng)，則能夠?qū)崿F(xiàn)供電的可靠性、持續(xù)性，同時也會大幅度減少供電的成本，提升供電建設的經(jīng)濟效益。當前我國供熱建設中，大部分區(qū)域已經(jīng)構(gòu)建起綜合性的電力網(wǎng)，但是這些電力網(wǎng)的構(gòu)建仍然存在諸多問題，一方面我國的供熱建設中所需要的電壓分為多個層級，不同的層級對輸送量和輸送距離的要求也不盡相同。而電壓越高，其對電力系統(tǒng)的要求越高，對電力設備的絕緣性能和安全性能要求也越高，但是我國的電力網(wǎng)建設尚無法滿足供熱建設的多層需求，特別是高壓供電的需求。

3 電力系統(tǒng)中自動化技術在供熱建設中的應用

3.1 構(gòu)建自動化控制變電站，滿足供熱系統(tǒng)的電力需求

變電站的建設關系到供熱建設的穩(wěn)定性問題。運用電氣工程及自動化技術替代傳統(tǒng)的人人工操控，強化對變電站的監(jiān)測和調(diào)控，從而確保變電站的安全性和穩(wěn)定性，為供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定運行奠定基礎。熱力公司可以通過建設系統(tǒng)化、自動化的監(jiān)控系統(tǒng)，全方位、全天候的對變電站進行監(jiān)控，并通過數(shù)據(jù)模型構(gòu)建信息記錄、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，通過全微機化設備代替常規(guī)的電磁式設備，并利用光纖或電纜提升信號傳輸?shù)乃俣群兔舾谐潭龋瑢崿F(xiàn)變電站的自動化監(jiān)控，減少變電站操作事故，提升故障處理效率，從而保障供熱建設的穩(wěn)定性。

3.2 供熱系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘和分析

針對上述系統(tǒng)所取得的數(shù)據(jù)進行相關的挖掘和分析，是實現(xiàn)供熱綜合自動化技術及其工程化應用的重要環(huán)節(jié)，能夠進一步將供熱系統(tǒng)的管理由粗放的定性管理轉(zhuǎn)型到更加科學合理的定量管理，實現(xiàn)供熱系統(tǒng)管理的不斷智能化、現(xiàn)代化。這種數(shù)據(jù)挖掘和分析工作，能夠有效解決改進供熱系統(tǒng)中的物化管理和改進供熱系統(tǒng)中對操作人員的績效評估這兩方面的問題，由此降低供熱系統(tǒng)的運行成本，增加整個供熱系統(tǒng)的效益。改進供熱系統(tǒng)的物化管理，通過對相關數(shù)據(jù)的挖掘及分析，經(jīng)過對運行的控制方式與控制策略的評價，給出系統(tǒng)管理改進的方向，以便提高整個供熱系統(tǒng)的運行效率。另一方面，數(shù)據(jù)的挖掘和分析，可以改進對系統(tǒng)中的操作人員的績效考評，從而促進和推廣更加科學更加合理的操作方式。

3.3 變電站的自動化

在變電站中應用自動化是為了替代人工操作和監(jiān)視，從而加強對于變電站的監(jiān)控，保證變電站的安全運營以及提升工作效率。讓變電站自動化是為了能夠全方位的監(jiān)視電氣設備，做好對其的監(jiān)視工作。其特點有：用全微機化設備去替代常規(guī)電磁式的裝置，讓操作監(jiān)視實現(xiàn)計算機的屏幕化，以光纖或者計算機電纜代替信號電纜、實現(xiàn)記錄統(tǒng)計和運行管理的純自動化。讓變電站實現(xiàn)自動化不僅能適應其運行操作，它自身也是電力生產(chǎn)的一個至關重要的環(huán)節(jié)。

4 結(jié)語

綜上所述，要實現(xiàn)熱網(wǎng)供熱系統(tǒng)中的自動化控制不僅需要依賴于現(xiàn)代化的完善高效的信息平臺和通訊平臺，還需要與一級管網(wǎng)熱力調(diào)度控制系統(tǒng)相輔相成，使自動化控制系統(tǒng)能夠真正發(fā)揮出實時監(jiān)控、遠程控制等功能。并且，通過理論與實踐相結(jié)合，以供熱量為整體的控制對象實現(xiàn)自動化控制預調(diào)功能和量化調(diào)節(jié)過程，從而真正達到城市整體節(jié)能的目標。

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（作者單位：浙江正泰中自控制工程有限公司）