热网在线模拟仿真分析系统,是专门应用于供热管网的运行调节与节能改造的分析软件系统,系统通过建立供热管网的调节模型,基于控制模型开发集中控制软件平台,系统与SCADA系统、经营收费系统、地理信息系统、气象预报系统实时连接,能够实时、动态、连续对管网运行参数进行动态模拟分析计算,可用于供热管网的管网初调节和运行调节、事故调节等,从而达到减小管网水力失调、提高管网运行效率的目的。系统主要功能要求如下:
1.1. 模拟分析计算系统
连续模拟计算实现的目标是针对热网模型,通过建立连续的时间、温度、热源运行规律连续曲线,系统可以进行连续的热网模型工况计算,并且通过报告、图表等各种形式为决策者提供帮助。
系统可以支持建立时间——外温、外温——负荷百分比、温度——热源输出等曲线的建立。这样就可以将热网历史的数据通过曲线的方式保存到系统;同时可以将未来预测的数据也建立成曲线。
通过模拟连续计算,可以实现:
依据设定曲线模拟分析计算管网运行方案,计算内容包括在各种室外温度条件下热源的启动顺序、运行参数、能源消耗(煤、天然气、水、电等),系统同时能够模拟分析在各种室外温度条件下各个换热站、用户的运行状态及参数,包括系统最不利点位置和参数等。系统可以生成短期(24小时)、中期(一周七天)、长期(一个月)等不同的优化运行方案,系统可以自动、手动生成各种运行方案。
系统能够根据热源性质(电厂、自有锅炉房)及成本不同(燃煤、燃气等),进行热源运行最优化模拟分析,通过多方案模拟分析计算,找出最优运行方案(可以有成本最优或者是运行参数最优)。
系统可以根据不同的运行条件制定多种运行方案,热力公司可以依据现时状况选择最佳的运行组合和运行方案,通过科学合理的计算,制定最优的运行方案,可以降低热源的能源消耗,大大节约热源及管网的运行费用。
系统能够根据各种运行方案来进行运行经济指标的考核,包括运行成本(煤、水、电、天然气)等,能源需求计划(小时、天、周、月等),费用分析等,热力公司可以根据经济指标考核来确定能源的需求及采购计划。
系统可以与各种SCADA系统实时连接,在整个采暖期与SCADA系统同步实时运行,系统能够自动连续对SCADA系统采集的数据进行连续的分析运算,通过分析运算,可以对管网运行存在问题进行连续动态分析,在系统发生故障或运行参数低于标准工况时,系统能够自动报警,根据运行状态提出管网参数调整方案。
系统能够与其他第三方厂商提供的应用程序,如SCADA系统之间进行数据交换。支持目前主流的数据通信标准OPC,它可以从SCADA的OPC服务器程序中访问数据。
系统能够根据在线连续计算参数,模拟分析管网运行长期运行参数,包括热源参数、换热站参数、用户参数,系统能够根据在线分析结果,对未来长期(一个采暖期)的运行参数进行模拟分析,包括各个时期的累积参数和各个关键工况条件下的瞬时参数,热力公司可以根据长期运行分析方案,确定采暖期运行方案。
热力公司可以将用户历史运行数据(室外温度曲线、热源运行参数、用户用热参数等)输入到数据库中,系统能够根据用户历年室外温度数据及热源输出数据对采暖期用户用热参数进行连续的模拟分析,根据历史数据预测未来一段时间内用热参数变化,热力公司可以根据负荷预测结果进行热源的准备和调整,优化供热方案。
系统可以根据负荷预测的结果,计算采暖期各个阶段时期热源输出参数的变化,热力公司可以根据分析结果来取定不同时期购热计划、燃料采购计划,分析周期可以为周、月、季度等。
系统能够根据热力公司设定的基础条件对热网SCADA参数进行长期连续的分析计算,当热网运行参数低于设定运行工况或热网运行发生故障时,系统能够自动报警,将参数过低点或故障点在地图中显示出来,同时提供运行故障的详细参数,系统能够根据各类故障或参数过低的类别进行诊断分析,分析出故障的原因及解决方案,热力公司可以参考解决方案对热源和热网进行调整,及时解决管网问题,保证热网稳定运行。
应急预案已经成为热力公司供暖准备的必要条件,采用本系统可以灵活快捷的编制各种应急预案,热力公司在供暖准备前可以根据热网的历史运行情况设定各种事故或故障状态,系统能够分析在各种预案条件下热源和管网的运行参数,提供在事故或故障条件下热源和管网的调整方案,包括热源的启动时间、数量、功率,管网中各个关断阀门的打开或关闭顺序。在管网运行发生事故或故障时,系统能够即刻根据预案提出全网调整方案,保证热力公司能够迅速解决事故及故障。
1.3. 数据发布系统
将管网模型、计算的结果(工况参数、图形报表等)通过供热企业综合管理信息平台进行网络发布,公司有关人员通过授权后可以通过网络查看,实现数据共享。
1.4. 系统接口要求:
本系统必须能够与以下软件系统实时连接,进行连续动态数据交换,为管网仿真模拟分析提供各种实时动态数据,要求实时连接的系统有:
SACDA系统、经营收费系统、地理信息系统、气象预报系统;