摘要：随着城市建设发展速度越来越快，集中供热已经成为其发展过程中的基础设施。因为我国供热规模持续扩大，人们对供热质量提出了更高的要求，发展有效的热网电气自动化系统，采用优化的控制策略，减少供热运行各项损耗，达到经济运行与稳定供热的目标，已成为供热企业改革发展的主要方向。为进一步增强集中供热的应用效果，实现节能高效运作，本文在充分了解集中供热系统的同时，对集中供热系统中热网电气自动控制要点进行分析。
关键词：集中供热系统；热网自动化；控制研究
引言
伴随着社会的快速发展，集中供热系统融入到人们的日常生活中。目前，我国城市集中供热已成为现代化城镇的重要基础设施之一，并取得了较大的进展。研究发现，在集中供热系统中加入自动控制技术，尤其在热网控制中加入自动化控制系统，可及时调整供热系统，有效提升热网运行的稳定性以及平衡性，使得供热更加均匀。据调研可知，现阶段我国热网控制自动化进展依然处于初级阶段，对集中供热系统中热网电气自动控制的相关问题研究，对我国供热行业在自动化的发展道路上意义重大。
1.集中供热系统自动化调控的发展现状及优势分析
1.1城市集中供热系统自动化调控的发展现状
近年来，随着自动控制系统的广泛应用，集中供热系统中也开始进一步部署这种自动控制系统。目前，国外的热网控制已完全融入自动化系统，而我国因受到技术、经济等条件约束，城市集中供热系统仍旧与其有很大的差距。如，我国城市集中供热系统中自动化技术的发展较为缓慢，热网的管理和控制还不能够由信息网络实现；我国对热网的控制和调节尚不成熟，自动化控制系统的实践效率没有取得理想的效果等。总之，虽然我国集中供热热网自动化系统取得了一定的发展，但目前我国热网控制还未真正完全融入自动化系统，我国还需不断引进世界各国先进的科学技术，使自动化控制形式向多元化方向发展，从而促进热网自动化控制系统的运行效率得到更加充分的体现。
1.2热网电气自动控制的优势分析
目前，自动控制系统因其能够很好地解决人工不足等问题，已经广泛应用于各工业领域。与此同时，热网电气自动控制系统的发展也取得了较大的进步。在以往传统的集中供热系统中加入电气自动控制技术，具有如下优势。1）热网电气自动控制可以节省大量人工，弥补人员缺乏的问题。2）热网电气自动控制能够对用户以及气候温度实行即时的监控，以控制好供暖温度、热量，提供更好的用户体验。3）热网电气自动控制可在较短时间内精准的分析处理大量数据，快速发现和解决问题，减少盲目性。4）热网电气自动控制能在全面保证供热质量的基础上，减少能量损耗，适应现代社会节能环保的新形势与新要求等。
3.集中供热系统中热网电气自动控制要点
3.1热网电气自动控制的主要设备
集中供热系统在正常的运行过程中，主要需要调节的是热网的热力参数，而我们经常提到的热力参数一般包括热网内压、热网流量、温度等数据，而对这些热力参数的控制需要集中供热系统中的电气自动控制设备。一般而言，在热网的电气自动控制中都有变频器、电动阀、传感器等设备。在电气自动控制设备中首先需要掌控的是中央数据处理器，这类数据处理器主要的特征是可以及时的处理数据信息，自身有网络端接口，供数据信号输入、输出，及时的获取热网的数据信息；其次是电动控制系统的电动调节阀，其以信号动态为原则，来进行系统的调节。在供热系统中由于热力压力对其影响较小，使得在集中供热系统中采用这种电动调节阀更有助于热网的稳定。还有变频器，其功能是改变泵类的转行方式，在端口可以进行自由的输入、输出，也可以随时的切换热网的电子自动控制的一些电机数据。
3.2热网的电气自动控制过程
在供热系统中主要由变频器对循环水泵进行控制，具体的控制过程是当二次管网压力出现变更时，压力变频器就会采集二次管网压力的系统数据、流量数据，将这些数据进行汇总，并传送到现场控制器中，应用现场控制器对这些数据进行处理。之后向变频器发出指令，使变频器根据指示信息进行循环水泵的转行速度控制，在二次循环中能够通过固定的数据进行热网的定压、定流量，使其高效的运转。在热网的电气自动控制中采用温度传感器，温度传感器的主要运作方式是将室内外的温度以及热力站的供水温度等进行数据的采集，将这些数据传送到现场控制器中进行处理，现场控制器将依据这些数据计算出二次网循环水的温度。之后，对电气自动控制的调节阀发出指令，改变其流量，到达二次循环水的温度。在这同时调节阀起到一定的作用，需要根据首次水循环的周期、温度等数据收集，为二次水循环打下良好的基础，准确的计算出二次水循环的平均水温，使得调节阀在进行二次水循环时做出科学合理的时间、幅度调节。
3.3供热系统中应用到的自动控制软件
自动控制软件是电气自动控制系统中重要的支撑，其主要的作用是对全网的控制，以致达到热网的温度平衡。自动控制软件主要是从热网中获取数据参数，像循环水的温度、调节阀的数据等都是自动控制软件常收集的数据，之后将这些数据进行保存，计算出之后二次网循环水的调节温度，对热网中各调节阀有效的控制，使得调节后的各热网的参数达到均衡。电气自动控制软件除了具有以上的作用外，还应具有对设备的远程操控功能，对于热网中的各设备进行监控，对数据的传送进行管理，自动生成相应的数据表格。
4.用户类型分析
整体来说，供热管网较为复杂，且热用户类型繁多。为实现合理供热，达到节能优化的目的，决定针对不同用户实施不同的控制策略，但应全面考虑整个管网水平衡问题。各种用户的情况具有如下特点。①企事业单位：此类部门供热多集中于白天，夜间无需供热或供热量较小，如政府机关、企业、事业单位等。②公共单位：公共单位一般均需全天供热，如医院、学校宿舍等。③普通用户：在所有热用户中，此类群体占有量最高、人数最多、情况最复杂，主要包括住宅小区、公寓等。负荷系统类型不同，则供热效果也不尽相同。为实现节能目标，必须优化控制策略。本文以340座换热站为研究对象，表3是针对不同用户提出的适应性控制策略。通过本地自动控制系统可实现供热调节的目的，待设定控制目标值之后，以时间作为本地自动控制系统的主要跟踪变量，以控制目标值为被控参数，按照实际监测的控制目标值改变一次侧电动调节阀开度，从而实现实时PID调节，并按照设定目标参数实现换热站正常运行。本文在综合考虑不同负荷类型系统与不同控制策略的基础上，对管网控制效果进行深入分析。
表1负荷特点及控制策略分类
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5.结束语
热网自动控制系统是现代先进技术的体现形式，其作为我国城市集中供热系统中主要的自动化控制系统，使集中供热系统取得了显著的效果。然而，随着热网自动控制系统的应用越来越广泛，许多相关技术都需要进行更新，必须加强热网自动化控制相关问题的研究，在新的大供热需求与节能环保理念下，改善供热系统的设计，满足用户需求、减少能源浪费及环境污染的多需求。
参考文献
[1]蔡志军，王天鹏.集中供热系统的热网自动化控制[J].区域供热，2015（3）：55-59.
[2]许娜，周炜明.集中供热系统中热网的电气自动控制探究[J].黑龙江科技信息，2017（4）：149.
论文作者:贠建
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/13
标签：集中供热论文; 自动控制论文; 系统论文; 电气论文; 数据论文; 温度论文; 我国论文; 《基层建设》2019年第29期论文;