热网运行监控系统建设方案
鄂尔多斯大兴热电有限公司 热网运行监测控制系统
技术方案
编制单位：北京博达兴创科技发展有限公司
文档类别 技术方案 修订日期 2013/12/19 编制人员
北京博达兴创科技发展有限公司 1 / 85
目 录
热网运行监控系统建设方案
第I部分 ................................................................................................................................................................................... 6 1 2
总述.................................................................................................................................................................................. 6 当前系统评测 ................................................................................................................................................................ 6 2.1 2.2 2.3
系统概况................................................................................................................................................................ 6 主要优势................................................................................................................................................................ 7 存在的问题 ........................................................................................................................................................... 7
2.3.1 2.3.2 2.3.3 3
调度中心系统（上位）............................................................................................................................ 7 换热站控制系统（下位） ....................................................................................................................... 8 电气系统 ...................................................................................................................................................... 8
整改建议 ......................................................................................................................................................................... 9 3.1 3.2
当前自控系统完善.............................................................................................................................................. 9 调度中心规划....................................................................................................................................................... 9
3.2.1 3.2.2 3.3 3.4
基于丰利源软件建设 ................................................................................................................................ 9 基于通用软件建设 ..................................................................................................................................10
换热站自控系统拓展 .......................................................................................................................................11 企业标准建立.....................................................................................................................................................11
3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5 4
换热站工艺................................................................................................................................................11 电动阀门 ....................................................................................................................................................11 电气控制柜................................................................................................................................................12 热工自控设计 ...........................................................................................................................................12 换热站控制系统 .......................................................................................................................................13
运行思路 .......................................................................................................................................................................14 4.1 4.2
控制策略..............................................................................................................................................................14 运行基础..............................................................................................................................................................14
4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.3
水力计算 ....................................................................................................................................................14 全网平衡 ....................................................................................................................................................15 能耗考核 ....................................................................................................................................................15 智能调度 ....................................................................................................................................................16
系统支撑调整.....................................................................................................................................................16
第II部分 ................................................................................................................................................................................ 17 5
博达自控简介 .............................................................................................................................................................. 17 5.1
系统组成.............................................................................................................................................................. 17
5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.2
换热站、公共建筑控制系统................................................................................................................. 17 数据通讯系统 ...........................................................................................................................................19 热网运行监控系统 ..................................................................................................................................19 实时影像监控系统 ..................................................................................................................................19 调度中心大屏幕指挥系统 .....................................................................................................................19
系统原理图 .........................................................................................................................................................19
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5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 6
热网运行监控系统建设方案
系统功能简介.....................................................................................................................................................21
换热站、公共建筑控制策略.................................................................................................................21 数据通讯系统功能 ..................................................................................................................................22 热网运行监控及调度管理系统 ............................................................................................................22
换热站控制功能（下位）........................................................................................................................................ 26 6.1
一次网控制策略 ................................................................................................................................................ 26
6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.2 6.2.1
一次热网换热站量调节.......................................................................................................................... 26 热源质调节................................................................................................................................................ 27 收费及控制方式 ....................................................................................................................................... 27
换热站控制策略及功能 ...................................................................................................................................28
数据采集 ....................................................................................................................................................28
6.2.1.1 压力参数 ................................................................................................................................................. 28
6.2.1.2 6.2.1.3 6.2.1.4 6.2.1.5 6.2.1.6 6.2.1.7 6.2.1.8
温度参数 ................................................................................................................................................. 29 温度、压力曲线 ..................................................................................................................................... 29 流量、热量参数 ..................................................................................................................................... 30 阀位反馈 ................................................................................................................................................. 30 频率电流反馈 ......................................................................................................................................... 31 运行状态 ................................................................................................................................................. 31 故障状态 ................................................................................................................................................. 31
6.2.2 6.2.3 6.2.4
温度控制 ....................................................................................................................................................32 气候补偿曲线 ...........................................................................................................................................33
压力控制 ....................................................................................................................................................33 6.2.4.1 压差设定 ................................................................................................................................................. 33 6.2.4.2 回水压力控制 ......................................................................................................................................... 33
6.2.4.3
泄水压力控制 ......................................................................................................................................... 34
6.2.5 6.2.6 6.2.7 6.2.8 6.3 7
水箱液位监控 ...........................................................................................................................................35 系统保护 ....................................................................................................................................................35 数据存储 ....................................................................................................................................................36
安全巡检 ....................................................................................................................................................36
换热站控制功能的差别 ................................................................................................................................... 37
热网运行监控系统（上位） ................................................................................................................................... 37 7.1 7.2 7.3
概述 ...................................................................................................................................................................... 37 建设意义..............................................................................................................................................................38 上位系统建设的任务与目标 ..........................................................................................................................38
7.3.1 7.3.2 7.4
系统实现任务 ...........................................................................................................................................38 系统任务目标 ...........................................................................................................................................38
组态软件选择.....................................................................................................................................................39
7.4.1 KingSCADA ......................................................................................................................................................39 7.4.2 7.4.3 7.4.4 7.5 7.5.1 7.5.2
兼容性.........................................................................................................................................................40 开放性.........................................................................................................................................................40 扩容易学 ....................................................................................................................................................40 系统功能 ....................................................................................................................................................41 管网分布 ....................................................................................................................................................42
软件功能..............................................................................................................................................................41
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7.5.3 7.5.4 7.5.5 7.5.6 7.5.7 7.5.8 7.5.9 7.5.10
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工艺流程 ....................................................................................................................................................43 实时参数显示 ...........................................................................................................................................43 能耗数据采集 ...........................................................................................................................................44 温度曲线 .................................................................................................................................................... 47 压力曲线 .................................................................................................................................................... 47 报警 ............................................................................................................................................................. 47 巡检记录 ....................................................................................................................................................48
报警修改 ....................................................................................................................................................49
7.5.11 设备控制操作（控制核心）.................................................................................................................49 7.5.11.1 控制功能............................................................................................................................................. 49
7.5.11.2 7.5.11.3
上位直接设备控制............................................................................................................................. 51 设备操作安全控制............................................................................................................................. 52
7.5.12 7.5.13 7.5.14 7.5.15 7.6 7.7 8
日报表......................................................................................................................................................... 53
换热站的平面分布图 .............................................................................................................................. 53 全网参数汇总 ...........................................................................................................................................54 温控曲线的设定 ....................................................................................................................................... 55
数据存储.............................................................................................................................................................. 56 系统维护.............................................................................................................................................................. 56
热网动态平衡分析与控制........................................................................................................................................ 57 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6
概述 ...................................................................................................................................................................... 57 热网动态平衡控制............................................................................................................................................58 策略基础..............................................................................................................................................................58 运行调节.............................................................................................................................................................. 59 温度平衡控制..................................................................................................................................................... 59 热量平衡控制.....................................................................................................................................................60
9 通讯系统 ....................................................................................................................................................................... 62 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5
分类 ...................................................................................................................................................................... 62 调度中心..............................................................................................................................................................63 分中心/热源厂 ...................................................................................................................................................63 热力站 ..................................................................................................................................................................64 系统设备技术指标............................................................................................................................................65 视频监控 ..................................................................................................................................................................65 大屏幕运行指挥系统 ............................................................................................................................................66 设计概要..............................................................................................................................................................66 实施原则.............................................................................................................................................................. 67
10 11 11.1 11.2
11.2.1 11.2.2 11.2.3 11.3 11.3.1 11.3.2 11.3.3
先进性和可靠性原则 .............................................................................................................................. 67 兼容性和可扩展性原则.......................................................................................................................... 67
经济实用性原则 .......................................................................................................................................68 方案设计..............................................................................................................................................................68
系统总体功能 ...........................................................................................................................................68 显示功能简述 ...........................................................................................................................................69 系统组成 .................................................................................................................................................... 73
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11.3.4 11.4 11.4.1 11.4.2 11.4.3 11.4.4 11.5 11.6
热网运行监控系统建设方案
尺寸 ............................................................................................................................................................. 73 顶部条幕 .................................................................................................................................................... 74 规划图显示................................................................................................................................................75 卫星照片底图显示 ..................................................................................................................................75 热源、管网及节点参数显示.................................................................................................................75
主要图形显示..................................................................................................................................................... 74
系统设备技术指标............................................................................................................................................ 78 显示规划..............................................................................................................................................................80
11.6.1 11.6.2 11.6.3 12
说明 .............................................................................................................................................................80 显示规划 ....................................................................................................................................................81 图象处理 .................................................................................................................................................... 82
换热站I/O点表 .....................................................................................................................................................83
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