基于PVSS平台的集中供热全网平衡控制系统研究及应用.docx

基于平台的集中供热PVSS全网平衡控制系统研究及应用北京天时前程自动化工程技术 有限公司 刘 兵 基于 平台的集中供热 PVSS 全网平衡控制系统研究及应用 北京天时前程自动化工程技术 有限公司 刘 兵 王晓航 石家庄华 电供热集团有限公司 卢 刚 刘永伟 【摘 要 】本 文 介 绍 了 城 市 集 中 供 热 系 统 调 节 特 点 和 全 网 平 衡 控 制 原 理 ，针 对 应 用 实 例 进 行 了 控 制 方 法 的 讨 论 ，结 合 SCADA 系 统 软 件 与 全 网 平 衡 控 制 的 特 点 ，给 出 了 不同类型热 力站和各个 环节的处 理 思 路 ， 并 对 调 节 结 果 的 不 平 衡 度 给 出 了 评 价 办 法。 【关键词 】集中 供热 热 电联 产 全网平衡 SCADA 系统 控制策 略 城 市 集 中 供 热 系 统 调 节 和 全 网 平 衡 以上特点决定了供热系 统 运 行 参 数 变 化 、热 能 传 输 、热能分配与调节控制的规律异 1 的复杂性 热 电联产集中供热系统是解决城市热负 荷 的 快 速 增 长 、实 现 低 排 放 、高 效 节 能 、改 善 大气质量的基本方案 。 然而，随着城市集中供 常 复 杂 。 用常规供热理论指导实际供热系统 的 运 行 不 仅与实际相差甚远 ， 而 且 可 能 出 现 系统失控的情况 。 供热系统规模越大 ，这些特 热 规 模 的 快 速 发 展 ， 以热电联产为基本形式 点 体 现 得 越 充 分 ， 复杂。 运行管理与调节控制就越 的 城 市 集 中 供热系统在规模和系统结构两方 面已日趋庞大复杂 。 呈现出如下特点 ： （1）系统的海量容量特性 （水 容 量 和 蓄 热 容量）； （2）热网大差异传输特性 ：用 户 地 理 位 置 分 布 的 广 域 性形成热源到不同用户的热能传 输距离和时间相差很大 ； （3）巨大迟滞的热惯性 ：海量容量决定了 系统的热惯性 ； （4）系统内流体的瞬变性 ； （5）系统物理参数的分布性 ； （6）系统物理参数的耦合性 ； （7）城市热岛效应 ； （8）气象参数的多变性 。 2 制策略 大 系 统 热 负 荷 调 节 与 热 网 平 衡 的 控 集中供热系统的基本任务是保证在任意 室 外 温 度 下热源的供热量与全部热用户的耗 热 量 之 和 的 平 衡 ， 以及各热用户之间耗热量 的平衡 ，也就是供需平衡与分配平衡问题 。 热源与用户的平衡是量 的 纵 向 平 衡 ， 用 户 之 间 的 耗热量的平衡是分配标准下的横向 平 衡 。 平 衡同时又分为水力平衡与热力平衡 （简 称 平 衡 ）。 水力平衡是热网平衡的必要条 件 ，是 热 网 平 衡 的 基 本 手 段 ；热力平衡是消除 冷 热 不 均 、总 量 控 制 、合理分配的手段 ，也 是 是 调 节 和 控制的最终目标 。 集中供热系统的 - 31 - 区 域 供 热 2014.6 期调节与平衡策略 是供热行业安全 、稳 定 、经 济供热的核心技术问题 。供热系统调节是指 ：初调节 ；运行调节 。供热系统的平衡应实现 ：（ 区 域 供 热 2014.6 期 调节与平衡策略 是供热行业安全 、稳 定 、经 济 供热的核心技术问题 。 供热系统调节是指 ：初调节 ；运行调节 。 供热系统的平衡应实现 ： （1）供热与用热的供需动态平衡 ； （2）系统水力工况的动态平衡 ； （3）系统热力工况的动态平衡 。 全网平衡的难度是系统规 模 的 函 数 ， 系 统 的 容 量 、惯 性 、时 延 （时 间 延 迟 ）的 客 观 存 在 都 影 响 着 平 衡 调 节 的 难 度 。 现有的供热负荷 参 数 调 节 曲 线方程均未反映系统的容量 、惯 性 、时 延 等 因 素 ，这就使得以常规理论为基础 的 中 央 调 节 理论在实际应用中存在不同程度 力 集 团 之 一——中国华电集团下属专业化的 供 热 公 司 ， 承担着石家庄市主城区集中供热 面积三分之二的供热销售和管 网 运 营 的 任 务 。 供 热 规 模 近 7000 万 平 方 米 ，服 务 人 口 约 200 万。 一次管网长度超 600 公里 ，拥 有 三 大 热 源 厂 和 自 有 锅 炉 17 台 ，其最大换热站单站 供热面积近 70 万平方米 。 2013 年， 石家庄华电供热集 团 把 建 设 一 个 容 量 为 2000 个 换 热 站 的 大 型 SCADA 监 控 中心、 完成近 3000 万平米的东 部 区 域 共 400 个 换 热 站 的热网自动化改造列为首要任务