浅析供热生产管理与调度系统设计.doc

浅析供热生产管理与调度系统设计摘要针对青岛市热电集团有限公司现存在的供热管网长、覆盖面积大、管理困难等问题，本文提出了通过供热生产管理与调度系统实现管控一体化，并取得良好效果。关键词数据采集过程 监控GIS 能源分析 热网平衡 应急指挥一、前言青岛热电集团是国有独资大型热电联产企业。近年来，集团党委大力实施“暖到家”名牌服务战略，不断加强企业文化建设，有力地推动了企业跨越式发展。拥有参控股企业21个，年供蒸汽260万吨，年发电量2.4亿千瓦时，供热面积1300多万平方米，已形成蒸汽管网159公里，热水管网377公里，用热单位184家，采暖居民10万余户，资产总额17亿元。随着城市供热管网的改造工程逐步深化，由一个热电厂负责几个片区供热、多个热电厂联合供热已经成为目前城市供热的发展趋势。目前由于各区域的距离远近，管网质量，换热设备等硬环境参差不齐，也存在着供热效率低、供热不平衡、能量浪费、热网波动严重等问题。青岛热电集团生产管理与调度系统可实现供热生产调度信息化、现代化，整合生产调度信息资源，建立统一的集运行调度、管线巡检、供热设施管理和应急指挥为一体的综合生产调度指挥系统。二、系统架构通过对热电集团实际情况的研究并结合供热企业的特征，我们提出了一个具有四个层次、两个支持系统的数字化供热层次结构模型。四个层次分别是直接控制层、管控一体化层、供热管理层、经营决策层，两个支持系统是数据库支持系统和计算机网络支持系统。数字化热力的系统结构上层是供热企业经营管理层，主要为热力企业高层提供决策依据。中层是供热管理层，为供热过程如热源负荷分配、热网平衡与分析等提供决策依据。下层是热源、换热站控制层，构架在经典的DCS、PLC系统上，用于供热过程数据的采集、控制和调节。底层是供热设备，由常规的供热主、辅设备以及监测控制仪表等组成，是热力企业供热流程的基本单元。三、系统功能设计1.数据采集。在集团公司设立供热运行监控中心数据库，建立一套数据采集主站系统，与热源、换热站的当地监控系统进行远程通讯，实现远程数据采集、设备监控对工艺生产区进行监测报警，加强热源、管网、换热站的自动监控和管理，增强企业的事故反应和处理能力，保障供热安全和运行经济。2.过程监控。供热过程监控可以完成运行管理人员对供热运行状态的了解，可以在企业任何一台计算机上（指LAN网络内）显示整个供热系统部分参数运行状态一览表，包括当前换热机组的主要运行参数、经济性参数指标及目标值与偏差值、安全性参数指标等生产运行管理人员需要关注的参数。根据运行操作、生产管理及设备管理人员的要求，提供完善、灵活的显示方式，对生产过程进行有效的监控，指导相关人员完成生产过程、系统或设备分析，更好地进行操作调整与管理决策。3.地理信息。建立基于GIS的城市热网管理信息系统，实现对城市热网综合管理，能随时掌握全市输配系统的最新资料，供有关部门管理集中供热管网、规划设计、运行调度、决策使用。应用集中供热管网模拟软件，分析评价城市集中供热管网规划设计的合理程度及运行规律，实现管理的科学化。地图数据监测可以快速查阅到换热站的实际位置。双击地图左框所列的换热站，该换热站居于地图的中心点，此时可查看换热站的实际位置。方便快捷的查询换热站的信息和供热情况、供热范围等等。4.负荷预测。对于影响机组安全性、经济性的关键性指标，对其发展变化趋势进行提前预测，在未达到报警限值前即产生预测性提示报警，以便于运行人员提前采取措施，最大限度地避免参数越限情况的发生。动态可扩展运行支持库当重要指标出现偏差或异常情况时，系统将根据不同情况为运行人员提供相应的调整指导建议，该建议的具体内容为动态多选方式，并具备开放扩展功能，以方便运行管理人员在日后的使用过程中不断丰富指导内容并最终积累形成完善的运行支持库。5.热网平衡。基于电动式流量调节阀和成熟的热网监测系统联系在一起而形成的一种新型的供热管网平衡监控系统。该系统可根据各换热站的热负荷大小将热源提供的热量按比例分配，根据换热站热量表传来的实时数据和换热站的热负荷等基础资料，自动计算供热系统的热量平衡分配量，从而弥补了单靠平衡换热站水力工况来消除热网冷热不均带来的不足。通过采集各换热站一次管网的压力和流量，靠热网平衡软件设定每个换热站的电动式流量调节阀开度，达到热网的平衡运行。6.能耗分析。能耗分析是将采集的数据进行归纳、分析和整理，实现基础热力管理功能，包括热力的计划管理、热力数据的统计和分析。可以计算用户的能耗和能耗平衡：能计算出每天各换热站的平均能耗（每平方建筑面积的耗热量、耗电量、耗水量）。能耗分析系统主要统计换热站的汽、水、电算耗用情况，找出可以找出能源总耗、单耗最高的换热站、建筑、供热处及供热分公司也可以通过连续分析数据曲线，找到供热异常的换热站和建筑，及时发现供热问题，及时解决问题，为热力公司节约能源，降低运行费用。能耗分析系统同时具有报表打印功能，可以定时的产生日、月、年能耗使用状况，也可以自定义时间段查询某段时间的能耗情况。7.应急指挥。当紧急事件发生时，该系统可以根据适当的报警信息，动态的提出各类救援方案和资源调度方案，帮助指挥中心领导对救援方案和资源调度进行果断、合理的决策，提高应急指挥的决策质量和应变能力。在事件的救援过程中，该系统可以根据现场回馈信息，动态的修正救援方案和资源调度方案，帮助指挥中心领导从全局把握救援现状和救援进度，合理、果断的指挥救援工作的进行。当救援结束后，该系统可以提供救援过程的回放信息，如：文字信息回放、救援车辆的轨迹回放、救援过程中的语音回放等，便于相关人员总结救援成败的经验教训。本系统运用GPS、GIS、GSM/GPRS等技术，结合车载导航定位设备、热网电子地图、地区电子地图，形成了一个以监控中心为中心，涵盖全地区的救援安全网络分布图。四、结束语通过该系统，实现了从热源到管网再到换热站的实时生产数据的监控管理，直观、高效的调整各种参数，准确、及时地处置供热事故、科学分析各种历史数据，制定最佳的调度方案和生产运行计划，从而达