進(jìn)行分析，可快速和便利的實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全集成管理?，F(xiàn)場智能采集和執(zhí)行裝置都會(huì)集成一個(gè)或多個(gè)以太網(wǎng)接口，傳感器和計(jì)量表計(jì)可直接通過以太網(wǎng)進(jìn)行供電。所述的二級(jí)網(wǎng)調(diào)控裝置聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)，基于熱力站自控和用戶室內(nèi)溫度情況，可根據(jù)熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)計(jì)算的調(diào)控指令進(jìn)行綜合調(diào)整，動(dòng)態(tài)均衡調(diào)控，實(shí)現(xiàn)二級(jí)網(wǎng)的水力平衡。新型的二級(jí)網(wǎng)調(diào)控裝置集成了供回水溫度、壓力傳感器，供水流量傳感器計(jì)，回水流量電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等設(shè)備，并在主控模塊上集成一個(gè)或多個(gè)以太網(wǎng)接口，主控模塊和外部設(shè)備通過以太網(wǎng)進(jìn)行通
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[0024]考慮到未來的城市必將越來越智能化，熱力站作為智慧城市不可或缺的一環(huán)，必然需要留有支持IP ν6的以太網(wǎng)接口，供未來智慧城市系統(tǒng)接入進(jìn)行管理。無論是通過熱網(wǎng)監(jiān)控中心的間接方式(連接熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng))，還是連接熱力站的直接方式(連接控制器、站點(diǎn)設(shè)備、攝像頭)，全集成的智慧數(shù)字熱力站都支持，從而保證未來智慧城市在供熱方面的順利建設(shè)，實(shí)現(xiàn)智慧城市下的智慧熱力生產(chǎn)。
[0025]具體操作流程如圖3:
由于全集成的數(shù)字熱力站可以獲取城市、氣象、熱源、一級(jí)網(wǎng)、站內(nèi)、二級(jí)網(wǎng)、用戶等全方位的信息，可以根據(jù)這些信息進(jìn)行熱力站的自適應(yīng)控制。自適應(yīng)控制最主要的控制目標(biāo)是在保障熱網(wǎng)平衡和用戶供熱需求的基礎(chǔ)上，最大程度的節(jié)能降耗。以公建和商建為例，對于公共商用建筑，存在非工作時(shí)間，在這些非工作時(shí)間內(nèi)，除少量值班人員外，幾乎沒有人在建筑物里，這時(shí)可以在非工作時(shí)間即將來臨前，將建筑物的供暖狀態(tài)從正常模式切換到防凍模式，在保證管道不凍和建筑物最低室內(nèi)溫度情況下，最大程度的降低熱力站的供熱輸出。同時(shí)，當(dāng)建筑物快進(jìn)入工作時(shí)間時(shí)，提前一段時(shí)間恢復(fù)供暖，快速加熱建筑物，保證工作時(shí)間到來時(shí)，室內(nèi)溫度已經(jīng)提高到標(biāo)準(zhǔn)供暖溫度，滿足用戶的供熱要求。一般的分時(shí)控制方式無法準(zhǔn)確的把握降溫和升溫時(shí)間，無法保證供熱的舒適度，節(jié)能潛力非常有限，因此必須采用基于歷史數(shù)據(jù)分析和負(fù)荷預(yù)測的自適應(yīng)控制算法。
[0026]降低負(fù)荷運(yùn)行過程:在工作時(shí)間結(jié)束之前，提前一段時(shí)間逐步降低循環(huán)栗頻率，直到滿足二級(jí)網(wǎng)末端用戶最低資用壓頭。待循環(huán)栗頻率降到最低數(shù)值，調(diào)節(jié)閥運(yùn)行平穩(wěn)后，逐步關(guān)小調(diào)節(jié)閥開度，直到預(yù)設(shè)的最低數(shù)值，保證管網(wǎng)防凍要求。提前降低負(fù)荷時(shí)長根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和未來降負(fù)荷運(yùn)行區(qū)間負(fù)荷預(yù)測情況得出。
[0027]防凍模式運(yùn)行過程:
1)防凍模式運(yùn)行過程中，參考兩個(gè)數(shù)值進(jìn)行報(bào)警和聯(lián)鎖保護(hù)，分別是用戶室內(nèi)溫度值和二次回水溫度值；
2)當(dāng)用戶室內(nèi)溫度值低于安全數(shù)值，進(jìn)行報(bào)警，逐步開大調(diào)節(jié)閥開度，提高用戶室內(nèi)溫度，保證用戶室內(nèi)溫度不低于安全數(shù)值；
3)當(dāng)二次回水溫度值低于安全數(shù)值，進(jìn)行報(bào)警，逐步開大調(diào)節(jié)閥開度，提高二次回水溫度，保證二次回水溫度不低于安全數(shù)值。
[0028]恢復(fù)負(fù)荷運(yùn)行過程:
在工作時(shí)間到來之前，提前一段時(shí)間逐步提高循環(huán)栗頻率，直到滿足二級(jí)網(wǎng)管網(wǎng)流量要求。逐步開大調(diào)節(jié)閥開度，直到調(diào)節(jié)閥開度達(dá)到最合適的開度。該開度根據(jù)提前供熱時(shí)長和用戶負(fù)荷需求得出，開度應(yīng)盡量小并在恢復(fù)過程中保持基本不變，以保證熱網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。實(shí)時(shí)監(jiān)測用戶室內(nèi)溫度值恢復(fù)速度，一旦用戶室內(nèi)溫度恢復(fù)速度和預(yù)計(jì)的速度不一致，開大或關(guān)小調(diào)節(jié)閥開度，保證供熱恢復(fù)速度，當(dāng)用戶室內(nèi)溫度恢復(fù)正常以后，控制器恢復(fù)正?？刂苹芈愤\(yùn)行。提前恢復(fù)負(fù)荷時(shí)長根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和未來恢復(fù)負(fù)荷運(yùn)行區(qū)間負(fù)荷預(yù)測情況得出。
[0029]在整個(gè)自適應(yīng)控制運(yùn)行過程中，需要在熱網(wǎng)監(jiān)控中心根據(jù)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)建立出基于時(shí)間、用戶類型、用戶室內(nèi)溫度、室外溫度、二次回水溫度、循環(huán)栗頻率、調(diào)節(jié)閥開度、二級(jí)網(wǎng)調(diào)控設(shè)備運(yùn)行工況的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出在各種不同工況下每個(gè)熱力站最優(yōu)的提前降低負(fù)荷時(shí)長、提前恢復(fù)負(fù)荷時(shí)長、調(diào)節(jié)閥開度調(diào)整、循環(huán)栗頻率控制等，并在運(yùn)行過程中進(jìn)行調(diào)整。因此，只有在實(shí)現(xiàn)全集成數(shù)字熱力站，保證歷史和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的情況下，才能有效的進(jìn)行熱力站自適應(yīng)控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.全集成數(shù)字熱力系統(tǒng)，包括控制器、現(xiàn)場智能采集和執(zhí)行裝置、用戶室溫采集器、監(jiān)控中心、二級(jí)網(wǎng)平衡調(diào)控裝置，其特征在于:現(xiàn)場智能采集和執(zhí)行裝置包括煙霧傳感器、液位傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、計(jì)量表、控制閥門等設(shè)備，現(xiàn)場智能采集和執(zhí)行裝置與控制器之間通過交換機(jī)連接在一起，直接通過以太網(wǎng)進(jìn)行通信;各現(xiàn)場智能采集和執(zhí)行裝置支持太網(wǎng)接口，采用基于IP V6的通信協(xié)議;監(jiān)控中心和控制器之間通過以太網(wǎng)采用特定的加密協(xié)議進(jìn)行通信，獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù)并控制現(xiàn)場智能采集和執(zhí)行裝置;監(jiān)控中心提供開放的以太網(wǎng)接口，供智慧城市系統(tǒng)等其他第三方系統(tǒng)進(jìn)行訪問，獲取數(shù)據(jù);監(jiān)控中心通過以太網(wǎng)直接訪問視頻攝像頭、用戶室溫采集器、二級(jí)網(wǎng)調(diào)控裝置，獲取數(shù)據(jù)并發(fā)布控制指令。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全集成數(shù)字熱力系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制器不具有傳統(tǒng)的數(shù)字量和模擬量1接口，外部接口僅為一個(gè)或多個(gè)以太網(wǎng)接口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全集成數(shù)字熱力系統(tǒng)，其特征在于:所述的現(xiàn)場智能采集和執(zhí)行裝置集成一個(gè)或多個(gè)以太網(wǎng)接口，傳感器和計(jì)量表計(jì)直接通過以太網(wǎng)進(jìn)行供電。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全集成數(shù)字熱力系統(tǒng)，其特征在于:所述的二級(jí)網(wǎng)調(diào)控裝置集成供回水溫度、壓力傳感器，供水流量傳感器計(jì)，回水流量電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等設(shè)備，并在主控模塊上集成一個(gè)或多個(gè)以太網(wǎng)接口，主控模塊和外部設(shè)備通過以太網(wǎng)進(jìn)行通信。
【專利摘要】全集成數(shù)字熱力系統(tǒng)，現(xiàn)場智能采集和執(zhí)行裝置與控制器之間通過交換機(jī)連接在一起，直接通過以太網(wǎng)進(jìn)行通信；各現(xiàn)場智能采集和執(zhí)行裝置支持太網(wǎng)接口，采用基于IP？v6的通信協(xié)議；監(jiān)控中心和控制器之間通過以太網(wǎng)采用特定的加密協(xié)議進(jìn)行通信，獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù)并控制現(xiàn)場智能采集和執(zhí)行裝置；監(jiān)控中心提供開放的以太網(wǎng)接口，供智慧城市系統(tǒng)等其他第三方系統(tǒng)進(jìn)行訪問，獲取數(shù)據(jù)；監(jiān)控中心通過以太網(wǎng)直接訪問視頻攝像頭、用戶室溫采集器、二級(jí)網(wǎng)調(diào)控裝置，獲取數(shù)據(jù)并發(fā)布控制指令，其優(yōu)點(diǎn)是：通過數(shù)字通信方式接入網(wǎng)絡(luò)，以通過規(guī)定的通信接口和數(shù)據(jù)格式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，可以完成熱力站自適應(yīng)控制。
【IPC分類】G05B13/02, G05B19/418
【公開號(hào)】CN105607607
【申請?zhí)枴緾N201610106371
【發(fā)明人】趙紅燕, 朱鐵軍, 宋昊, 李忠波, 馮永強(qiáng), 劉小勇
【申請人】中國石化集團(tuán)勝利石油管理局熱電聯(lián)供中心
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年2月26日