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热力站供热系统自控策略巨超

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第12期作者：巨超贺军刚

[导读] 摘要：热力站供热系统运行的成效与人们生活息息相关，现阶段人们的生活水平不断地在提高，对供热系统也提出了更高要求。

        宝鸡市热力有限责任公司陕西宝鸡 721000
        摘要：热力站供热系统运行的成效与人们生活息息相关，现阶段人们的生活水平不断地在提高，对供热系统也提出了更高要求。热力站供热系统作为城市生活中的一个重要设施，在改善人们生活条件及生活质量等方面有着重要作用，尤其是天气较为寒冷的北方地区，其重要性更是不言而喻。供热系统自动化控制水平及质量直接影响热力站运行质量及供热服务水平，随着科学技术的快速发展，热力站供热系统自控技术及水平也在不断发展，但是在实际应用中仍存在较多问题，人们生活水平的提高对供热系统也提出了更高要求，因此加强热力站供热系统自控策略研究意义。
        关键词：热力站;供热系统;自控策略
        热力站供热系统运行成效与人们生活有着非常紧密联系，现阶段人们生活水平不断提升，对热力站供热系统运行也提出了很多新的要求。为了保证热力站供热系统运行可以满足现代人生活理念的多元化需求，必须要融入众多先进的自动化控制策略，强化热力站供热系统运行成效，避免供热系统运行不畅对人们正常生活造成不良影响。保温就是对热力站供热系统自动控制策略进行探究，希望对相关人员有所启示。
        一.供热系统自控策略概述及应用意义
        城市集中供热系统作为生活中的一个重要设施，其供热质量一直受人们的注重。随着计算机网络技术的应用，热力站供热系统自动化水平得到显著提高，自动控制策略研究与选择成为重点。在集中供热系统中，自控策略的选择和应用受热力网结构及运行方式影响，结构和运行方式上的差异使得自控策略也大不相同。从目前实际应用情况应用来看，供热系统自动控制策略应用主要有以下内容:
        (1)根据室外温度，对一次回水温度，二次供水温度及二次回水温度进行控制。
        (2)采用一次流量，二次回水温差控制方式。结合相关理论进行分析，以上控制对象并不能代表供热系统各个环节，只是指供热环节中的一个变量，而自动化控制的目标则是对系统供热量的全面控制，目前控制内容还远远不足。
        就目前我国热力站供热系统自控策略应用水平现状,科研人员一直在加强研究，已推动供热系统自动化控制水平提高，优化自控策略应用，并取得了显著成效。
        自动化控制系统在热力站供热系统中的应用及其技术水平的提高有重要意义。其不仅有利于技术了解及掌握热源、热网参数与运行工况，从而根据实际运行情况进行合理调节,从而推进节能降耗目标的实现，而且自动化控制水平的提高在提高系统控制质量的同时也减少了劳力投入，另外，在故障发现及供热安全保障方面其作用也是不容忽略的。
        二.热力站供热系统自动控制策略选择
        1.热力站供热系统自动控制策略应用现状分析
        从实际应用情况来看，目前，国内热力站自动化控制系统较多采用温度控制方法，温度控制是目前热力站供热自动化控制系统中应用最为普遍的一种方式，但从自动化运行控制管理目标来看，但这种方式控制效果并不理想，很难实现控制目标，且存在着控制周期消耗长、实际操作中发生振动等不足。
        2.热量与控制方案
        为了解决以上存在的问题，对其改善以提高控制质量及其水平，采用了热量预测方案.热量公式：Q=G(Tg-Th)其中Q——热量;G——流量;Tg——供水温度;Th——回水温度。热力站根据建筑维护结构、建筑性质、建设年代等不同，具有不同的热负荷,对供热量的需求也不一致。因此，根据个性化原则,可以摸索出其不同气候条件下保持用户室内温度合适的供热量，就可以进一步完成最优化控制目标。
        1)控制操作难度较低，由于热量控制能够.更好呈现出建筑热能消耗情况，具有全面、直观等特点，更易于管理人员掌握系统各参数情况，从而进行更准确操作。
        2)有效提升热力站运行效益。

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对供热系统进行自动控制前，通过对热力站供热系统运行.控制工作人员进行控制指标的明确，加上控制操作人员对供热目标认知，有利于热力站热力系统运行成本投入，从而促进热力站运行经济效益和社会效益的提高。
        三.热力站自控通信系统的构成
        现代化的热力调度与控制必须建立在现代化的通讯平台和信息平台之上，只有完善的通讯网络才能保证热网监控的安全运行，达到提高供热质量、降低热能消耗的目的,北京热力集团目前的通讯平台集成了无线数传、CDMA、ADSL等多种公共通讯网络,并实现了多平台的融合与共享。
        四.热力站供热系统自动控制流程
        调度控制中心从气象局得到当天的天气预报数据,这些数据包括白天、夜间的最高、最低和平均气温以及风力、降雪等气候条件。通过气候模型专家系统对这些数据进行分析并综合电厂供热参数，得出当日的换热站白天和夜间的平均控制参数值，气候模型专家.系统是建立在历史经验数据和专家计算分析基础上的,并具备不断更新完善的功能,使之逐步趋近于最优化控制模型。
        热力站供热系统自动控制的应用，主要包括以下流程:
        1)天气预报数据收集。调度控制中心从气象部门全面收集当天白天、夜间最高、最低和平均气温及风力、降雪等天气预报数据。
        2)数据分析。运用气候模型转接系统对收集到的相关数据进行分析，并根据电厂供热参数计算出当天换热站白天和夜间的平均控制参数值。
        3)启动换热站控制参数偏差库。气候木星专家系统完成相关控制参数值于计算后，系统自动启动每个换热站控制参数偏差库对每个站的具体控制参数进行计算。
        4)控制命令执行。在完成以上系统运算操作后，系统将自动下发控制指令,并对下位站控制参数正确接收情况进行确认。换热站偏差库是根据该站具体位置、保温结构、建筑性质等情况及特征建立，维护方便，有权限调度人员可根据实际变化情况对其进行修正和完善。
        五.热量实际控制策略的实际应用。
        对于热量控制的实际过程当中，室外温度的标准值是一个重要的参数，所以对于室外温度设置点的选取尤为关键。第一点安装位置的选取要能够客观地反映出当地的实际温度和平均温度。第二点就是，控制算法的使用过程当中，应该采取滚动平均值。由于供热控制属于大滯后、大惯性、多变量、差异性系统。如果控制参数设置不当，可能无法实现控制目标，调节过慢使响应时间过长,达不到系统要求，过快义易引起超调，甚至产生震荡。针对供热系统的控制特点,如何提高控制系统各项性能指标，用传统控制方法对其改进的效果并不明显。尽管传统PID校正控制以其结构简单、工作稳定、物理意义明确、鲁棒性强及稳态无静差等优点在自动化控制中被广泛采用，但是PID控制参数一般都是人工整定,有其局限性，不能在线地进行调整。因此我们将模糊控制技术与传统PID控制技术相结合，通过模糊控制在线地调整PID的各个控制参数，大大改善了控制系统的动态响应性能和稳态性能。
        结束语
        热力自动化控制系统在设计的过程中应该和一级管网热力调度进行有效的结合，而且还要结合相关的网络平台来实现信息化调控，这样才能做到远程监控、实时监测、无人看守等功能。以供热量为控制对象，通过理论计算和实践应用，证明是完全可以的，实现了不仅能保证温度调控的准确性，还可以有效地较少能源损耗，节省支出，提高经济效益。
        参考文献
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        [4]李学琪等《自动控制基础与控制仪表》中国计量出版杜2003
        [5]赵恒侠等《热工仪表与自动调节》中国建筑工业出版社2003