换热站智能管控系统的设计与应用

换热站是集中供热系统中非常重要的一部分,随着自动化技术和计算机通信技术的深入发展,国外许多换热站系统已经实现了自动控制。然而我国大多数换热站只是凭经验进行人工操作,自动化程度较低,难以满足用户端用热动态调节的要求,造成了供热温度难以控制,补水、泄压系统紊乱,变频调速不合理等现象,不仅对供热品质、安全性、经济性造成了不良影响,而且浪费了巨大的能源和人力资源。 本文设计了一套换热站智能管控系统,该系统针对换热站各个环节的工艺特点,分别设计选择了不同的控制算法。采用ITGC(Intelligent Track Guiding Controller)控制算法,结合动态适时的正确给定,以及实用化的智能Pang-Pang控制,分别实现了具有气候补偿和时间修正功能的回水温度控制,安全可靠的补水、泄压以及节电节能的变频调速控制。同时利用GPRS无线传输技术以及网络视频监控技术对多个换热站进行管理和监控,很好的实现了“分布控制、集中管理” 换热站系统时间常数大、滞后严重,PID控制器难以兼顾动态与静态指标的要求,而积分饱和、微分环节对噪声的放大等作用又制约了PID的控制效果,并且传统的误差取法过于简单,极易造成控制系统的紊乱。ITGC采用一阶惯性环节的阶跃响应曲线来代替原有的阶跃给定变化,整个过程由原来的“目标管理”过渡到“过程管理”,可以有效的克服传统PID控制算法的缺陷。通过Matlab仿真实验以及温度控制平台实验表明,ITGC控制算法结构简单,参数整定方便,具有较好的鲁棒性。 某高校换热站现场的实际运行结果表明该换热站智能管控系统稳定性良好,可以很好的解决供热温度控制,补水、泄压控制,变频调速控制等问题,满足了舒适性、安全性、节能性、经济性的要求。同时GPRS无线传输技术以及网络视频监控技术实时性强、传输速率高,实现了对各个换热站的远程监控。