變頻器及PLC系統在熱力站控制中的應用

四、熱力站控制系統的實現

　　1、一網回路控制：

　　熱力站的一次網回路控制，主要是熱負荷控制。通過控制調節一次網回路上的電動調節閥，來調節流過熱力站的一次熱水的流量。在全網控制系統中，全網控制中心根據目前室外溫度情況，參考熱源的運行情況及各熱力站反饋的二次網運行數據，計算出各熱力站一次網控制閥門的開度指令或二次網目標控制溫度。熱力站系統根據全網控制中心下發的指令，調節一次網流量調節閥，從而實現全熱網的熱資源均勻分配。

　　一次網回路控制中主要的參考對象為熱力站一、二次網供回水溫度；一網控制的對象為一次網調節閥；控制目的為提供熱力站必須的供暖熱量。

　　2、二次網循環泵控制：

　　熱力站系統二次網循環泵是通過變頻器來調速。

　　傳統熱力站系統循環泵通常采用工頻泵，循環泵選定后，熱力站二次網的流量無法進行調整，從而造成熱力站系統無法根據室外溫度及實際供熱需求來調整，造成熱力及電力資源的浪費。而且大功率的工頻泵在起停時會對電網造成沖擊。

　　目前，熱力系統自控改造中，對15KW以上的循環泵普遍使用變頻控制。一般的循環泵均采用壓差控制方式，即循環泵的轉速受二次網供回水壓差調整。壓差控制的方式可以通過調節循環泵轉速，調節二網流量以滿足供熱需求，從而減少浪費。

　　在熱力站循環泵控制中，我們采用供回水溫差結合供回水壓差控制的方式。

　　熱力站控制系統根據各系統的實際情況，設定一個供回水壓差目標值。設定此供回水壓差值以滿足二次管網的供暖水循環。在此基礎上，熱力站PLC系統通過測量二次網供回水溫差來對循環泵進行修正。當二網供回水溫差偏大時，則需提高循環泵轉速，加大二網流量，提高二網回水溫度，改善供熱效果；當二網供回水溫差過小時，需適當降低循環泵轉速，減小二次網的流量，實現小流量大溫差的運行模式。這種調整可以起到節約電能及熱能的效果，在大型熱網中，這種節能手段就能取得可觀的效果。

　　3、二網定壓補水控制：

　　二次網的補水控制采用的是定壓控制，傳統熱力站中往往采用壓力表電節點控制。隨著城市集中供熱的發展，系統的熱負荷越來越大，熱力站系統所帶的供暖面積都比較大，并且供熱網條件不一，二網系統的水力損失較大。嚴重的水力損失使得二次網的補水系統壓力加大，補水頻繁。而傳統的工頻補水泵的頻繁起停，容易造成二次管網壓力的波動。

　　在熱負荷較大的系統中，我們采用補水泵變頻控制，對補水系統進行精確的微調。當系統失水時，二網壓力下降，系統會通過變頻器控制補水泵以一定的轉速進行補水，補水泵的轉速根據當前壓力與目標壓力的差值均勻調整，從而避免補水泵在啟動和停止時對二次網系統的沖擊。

　　4.現場人機界面

　　在現場人機界面上，可以通過操作面板任意調節系統所需的各種運行狀態，例如：一、二次網供回水溫度及溫差，變頻器 大 小運行頻率等，并可隨時查閱以往運行記錄。根據用戶要求可將當前參數以畫面、曲線、報表的形式在屏幕上顯示。

五、熱力站自控系統的優點

　　在熱力站中使用變頻器及可編程控制器，充分發揮變頻器的調速和節能的優點及可編程控制器配置靈活、控制可靠、編程方便的優點，使整個系統的穩定性有了可靠保障。

　　通過熱力站自動控制系統的投運，過去主要依靠人工調節的控制手段得到了徹底改善，熱網的運行得到合理控制，失調現象得到了有效地解決，消除了熱網中各站冷熱不均的現象。按需供熱、節能降耗，改變了不合理的小溫差大流量運行方式，既保證了遠端客戶的供熱需要又避免了近端用戶的過熱現象直接提高了熱網的供熱效果。