集中供熱系統中熱網的電氣自動控制探究

劉海洋

（山東清華康利城市照明研究設計院有限公司，山東 濟南 250100）

0 引言

我國自從將集中供熱系統引入到城市中，就使得我國城市的集中供熱行業得到了明顯地發展。如今，在人們的生產和生活中，集中供熱系統的應用越來越廣泛，隨著集中供熱系統的不斷改進和研發，熱網的電氣自動化控制已經成為了集中供熱系統的發展趨勢。通過熱網的電氣自動控制能夠使集中供熱更加優化，及時有效調整熱網運行的穩定性和平衡性，提升服務質量，減少能源消耗。目前，我國的熱網電氣自動化還處于初級階段，本文通過對集中供熱中熱網電氣自動控制進行分析，尋求更好的解決問題，促進集中供熱系統的進一步發展。

1 我國集中供熱系統中熱網電氣自動控制發展現狀

目前，國外供熱系統的自動控制已經發展的比較成熟，而我國的應用雖然比較廣泛，但是受到經濟和技術等條件的制約，和國外發達國家相比還有很長的路要走。我國集中供熱系統中自動化技術發展比較落后，熱網的控制和管理還不能完全實現網絡信息化，對熱網的控制和調節技術也不成熟。總之，我國的熱網控制還沒有實現自動化控制，因此，我們還要不斷學習外國先進的技術和經驗，加大科研力度，促使熱網自動化控制得以實現并由自動化向多元化發展，實現運行效率和效益的進一步提升。

2 熱網電氣自動控制的基本原理優勢

2.1 基本原理

熱網自動系統具有對所有熱力站實施監控和檢測的能力，能夠及時檢測出系統中的故障并解決，以此保證系統能夠提供更好的供熱控制和供熱效果[1]。熱網自動控制系統一般由兩方面組成，一個是熱網自動化控制系統中的自動調控，主要體現在中心調度控制室、各地方和小區的熱力站以及通信系統。中心調度控制室主要是負責對范圍內所有熱力站的儀器和相關設施設備實行遠程監控，根據監控得到的數據進行詳細對比，根據對比的結果得出相應的控制指令，實現對熱網系統的有效調節。熱力站主要是根據具體的溫度值或者上一級系統指令進行對閥門的控制和調節，通信系統主要是負責傳輸和噢誒被熱力站和中心控制之間的相關數據。

2.2 優勢分析

熱網供電已經應用到很多領域，它的主要優勢是：（1）實現熱網的電氣自動控制，能夠節省大量人力，從而彌補人員不足的問題。（2）能夠對用戶和溫度進行實時監測，以便能更好的控制供暖的溫度和熱量。（3）系統可以在很短的時間內實現對所有數據的分析和處理，快速發現問題并及時解決。（4）在保證有效供熱的基礎上，減小了能源消耗，實現了可持續發展的理念。

3 熱網電氣自動控制系統的運行

集中供熱控制系統在運行時，主要是通過對溫度，一次網流量，二次網循環流量及管道內壓的調節，來實現的自動控制，而這些熱力參數的控制是通過相關的電氣設備進行控制的，通常包括有：①中央數據處理器，這種設備的操作系統能夠對信息進行實時處理，有著計算機接口或usb接口，當然也可以進行無線通信；②其二是變頻器，變頻器具有自由輸出入端口，能夠進行自由連接，它主要是用來對泵類轉矩進行改變，還具有多種保護功能，如接地保護，短路保護等，有較高安全性；③電動調節閥，電動調節閥不同于一般的調節閥，它能夠有效抵抗供熱系統的壓力波對其造成的影響，具有較高的抗干擾能力，從而保證調節過程更加穩定與節能；④現場控制器，現場控制器是對現場的電流，泵類等工作狀態，及水溫水壓等數據進行的實時采集與分析，通過現場控制器的應用，能夠有效減輕中央數據處理器的工作量，對其工作進行分擔?，F場控制器對相關數據進行收集分析后，進行記錄，并作出控制指令。自動控制系統包括自動控制軟件，它能夠將熱網中的數據進行收集獲取，通過通信線路進而控制調節閥，調節運行的參數，并控制熱網的平衡，最終實現均勻供熱。

4 集中供熱系統熱網自動控制的應用

4.1 熱網的電氣自動控制方案

均勻調節是目前集中供熱系統中熱網電氣自動化控制的主要策略，集中供熱系統通過該方案能夠實現自動控制循環水的溫度，使平均溫度始終保持相同[2]。具體過程是現對循環水的樣本進行檢測，再通過系統對供熱面積進行計算，最后得到各個熱網的溫度，根據得到的數據進行調節。

4.2 熱網電氣自動控制設備

在集中供熱系統運行中，我們常常會對熱力參數進行調節，包括熱網內壓、熱網溫度、熱網流量等，這些熱力參數的調節必須要通過集中供熱系統中電氣自動控制的設備才能實現。在處理相關數據時，首先要了解中央處理器的特征，中央處理器有自身的端口、能夠輸入信息、輸出信息。其次要以信息動態為原則對電動調節閥進行系統調節。變頻器也是該系統中很重要的設備之一，它可以隨時切換熱網的電機數據，在端口進行自由的輸入和輸出，除此之外，變頻器還能夠實現對電壓、電源和電動機的保護[3]。最后，集中供熱系統中還需要使用到傳感器和控制器，傳感器一般是由壓力傳感器、溫度傳感器和流量傳感器共同組成?？刂破魇抢脤κ占降臏囟?、壓力、電流和水流等數據進行分析，從而發出指令到下一級單位，實現對供熱系統的控制。

4.3 熱網電氣自動控制軟件

自動控制軟件主要作用激素是對整個系統進行控制，保持熱網溫度的平衡。它通過從熱網中獲取到相關信息，然后根據信息計算出二次調節的循環水溫度，實現對各個調節閥的控制。電氣自動控制軟件還具有對設備的遠程監控和操控能力，是傳送回來的數據自動生成相應的表格，并進行加密處理，保證數據的安全性，從而使系統安全運行。

4.4 熱網電子自動控制過程

在集中供熱系統中一般是變頻器控制循環水泵，當二次管網的壓力出現變化時，變頻器會將接收到的壓力數據進行匯總，并傳給控制器進行處理，然后將處理好的數據轉變成指令信號回傳給變頻器，實現變頻器對循環水泵的控制。而變頻器通過對循環水泵的控制，能夠根據固定的數值對熱網定壓和定流，保證機器的穩定運行。溫度傳感器是將室內外的溫度和供水溫度進行檢測和采集，然后傳送回控制器進行處理，控制器根據分析得出的結果對自動控制調節閥發出指令，達到改變流量控制溫度的目的。電氣自動控制系統是通過上機作用來使整個系統有效運行，在網絡定位端先發出有關調節的指令并傳送到控制器，然后由控制器對水泵和調節閥進行控制。

5 結束語

集中供熱系統的電氣自動化控制有非常重要的現實意義，能夠進一步促進自動控制化和集中供熱系統的發展，同時也能帶動經濟科學的快速發展。當然，在集中供熱系統中能夠有效地應用電氣自動控制系統，這也是我國市場化發展的要求，是我國一直倡導的低碳環保與科技進步的結果。自動化控制系統的發展，必然也能夠使熱網更加安全穩定，使我國城市集中供熱系統更加完善。本文通過對集中供熱系統中熱網前期自動化分析，更加了解該系統的應用方式和效果。我國要推動熱網電氣自動控制的優化，就必須結合國外先進技術和經驗，并聯系實際情況，加快對電氣自動設備、控制流程和自動控制軟件的研發進度，爭取升級優化該系統，實現更大的經濟價值。