項目背景
1、因城市供熱系統硬件設施升級完善,熱源、熱網規模不斷擴大,供熱網絡自身的結構組成日趨復雜,需投入的維護工作量遞增,同時也增加了企業運營的成本和維護難度。
2、熱網供熱系統部署具有分散性,但控制過程具有耦合性,熱力站之間會相互影響,單獨分散監控不易管理維護,信息滯后、不同步,出現問題不易得到及時決策處理,很多情況依賴于各種分布式歷史信息的匯總,進行全局把握,趨勢分析后才能做出正確決策。
3、供熱自控系統的擾動因素頗多,熱網系統對信息數據有較高的實時性要求,進行快速診斷、及時修正,又需要回放、統計大量的歷史數據。
這樣,就需要一整套面向整個供熱系統的熱網智能調控系統解決方案。
內蒙古弘睿節能科技有限公司經過多年研發和現場實施總結,提供了一套以供熱云大腦為核心,換熱站優化控制器為執行系統,通過工業VPN網絡將人、換熱站、熱網智能調控軟件很好的連在一起,實現換熱站的按需供熱,需要多供的多供,需要少供的少供,既不多供也不少供。使企業實現節能降耗、提高管理/安全水平,為客戶挖掘潛在效益成為現實。
一、熱網智能控制系統

由優化供熱控制器(下位機)、通訊系統、熱網智能調控系統(上位機)三部分組成。其中數控供熱控制器可獨立完成本地控制;各個換熱站利用通信系統將現場監測數據,運行狀態數據傳給監控中心,同時接受熱網智能調控系統軟件對各站的運行參數的調整。
二、換熱站優化控制系統
優化供熱控制系統采用優化供熱控制器,除了具備常規無人值守換熱站控制系統的所有功能外,還提供了熱量精準控制功能和能耗統計報表功能;同時具備了循環泵控制、電動閥控制、補水泵自動控制、手自動控制切換、換熱器故障自我診斷及提示功能、系統不正常失水警告功能、伺服器工作異常等10多種功能。

換熱站參數優化:通過試驗和軟件尋優,平衡二次網供水壓力、溫差、不利點的供水溫度等參數,找到循環泵的最佳頻率運行點,以此實現二次網的高效、低耗、節能運行。
三、熱網智能調控系統
熱量分配:
熱量分配算法是根據熱源輸出功率、供熱面積、室外平均溫度等參數,通過調節二次網供熱時間來達到熱量的精確分配。二次網供熱時間是由供熱模型計算得到的供熱量和熱源的輸出功率計算得到的。在獲得供熱時間后,每個區域根據區域供熱時間和每個站的面積協調區域內所有的換熱站通過控制運行時間實現供熱量的精確分配。
協調控制:
熱量分配系統基于供熱時間控制的思想,所以每個二次熱網是階段性供熱,有時運行有時停止。為了保證熱網的穩定運行,二次網供熱量要求不能有大幅度的波動,熱網需要進行協調控制。協調控制系統保證了熱網在同一時間有相同的供熱面積和相同的停供面積。
恒溫控制:
根據二次回水溫度、供熱面積、室外溫度、時段等因素,自動調節供熱量,使考慮供熱不利點溫度因素的同時,二次回水溫度保持在設定的范圍之內。恒溫控制實現了熱量的按需供給,既保證了用戶的供熱溫度,又防止了熱量超供。
熱網調平:
在同一時段室外溫度相對穩定、相同的一次供水溫度以及恒定的循環泵頻率的前提下,首先進行換熱站運行參數優化,然后以二次網平均回水溫度為目標,利用人工經驗、解耦算法和高級智能算法,自動調節一次網流量,將一次網回水溫度逐漸逼近二次網平均回水溫度,從而實現熱網調平。(熱網調平的目的是獲得平衡的二次網供熱量,保證每個站有相對平衡的熱量供給)。在熱網優化控制系統中,熱網只需達到相對平衡即可,即使是熱網不平的情況下控制系統也能對每個站的熱量實現精確分配。
能耗統計:
能耗統計系統實時對水、電、熱能耗進行統計。根據歷史數據計算基準能耗,基準能耗是根據歷史單站能耗和對應的室外平均溫度及該地區供暖期的平均溫度折算后得出的在供暖期平均溫度下的能耗量。
故障預警:

通訊網絡:
目前解決通訊的最好方法是采用VPN網絡,使用VPN網絡可以得到更好的通訊質量、更高的通許速率,更高的安全性。
系統優勢
★供熱中心的數據與現場數據保持同步,實時監測系統的運行情況。
★通過系統對熱網進行水力、熱力計算,熱網的控制運行分析,使熱網達到最優化運行,利用故障診斷、能損分析了解管網保溫、阻力損失等情況,設備的使用效率,使熱網的管損達到最小值,以達到最經濟運行。
★通過歷史數據和實時數據的比較,分析管網是否存在泄露,設備是否需要維修,以達到最安全運行。
★解決了熱網失調現象,實現了熱網平衡,大大提高了供熱質量。
★通過數控中心的調節,根據室外溫度、時段、季節的變化,自動調節熱力站供熱量, 可以對現在的熱網系統實現實時、精確、科學的能耗管理和控制,從而實現系統的整體節能。
四、節能效益

每百萬平米節約能耗100萬元以上,綜合能耗節約率達到10%-30%
五、部分工程業績
