北辰核心区1号综合能源站自控系统设计方案及说明

北辰核心区1号综合能源站自控系统设计方案及施工说明

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天津市亚控自动化仪表安装工程有限公司

日月132019年3

目录

一、项目概述 (3)

1. 工程概况： (3)

2、设计依据: (3)

3、控制内容: (3)

4、控制系统组成: (3)

5、控制对象: (4)

6、检测内容: (5)

7、连锁和保护: (5)

8、控制系统通讯协议: (6)

9、安防监控： (6)

10、设备安装说明: (6)

11、电缆选型及敷设说明: (6)

12、与第三方设备的接口说明: (7)

二、智能化能源管控方案简介 (7)

1.系统建设的必要性 (7)

2.系统建设的目的 (7)

3.各子系统控制简介 (8)

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4.管理系统功能及控制策略： (9)

5.供热运行调度管理系统： (10)

5.1、基础数据管理 (10)

5.2、能源管理与能耗分析 (11)

5.3、热网动态平衡分析与控制 (11)

5.4、生产运行综合调度管理 (12)

三.主要项目业绩及案例展示 (12)

1、综合能源站管控系统简介 (14)

1.1变电站自动化监控 (14)

1.2制冷设备自动监控 (15)

1.3能源计量管控 (17)

2、燃气锅炉房自控系统 (20)

2.1.电气工程 (20)

2.2.仪表自控工程： (21)

3.热网智能调度指挥管理系统 (23)

一、项目概述

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1.工程概况：

本工程为北辰核心区1号综合能源站自控系统设计。系统设计包括：能动设备监控、能源计量管理、热网监控、燃气锅炉监控、安防监控、智能信息化管理。2、设计依据:

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）

《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）

《低压配电设计规范》（GB 50054-2011）

《通用用电设备配电设计规范》（GB 50055-2011）

《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008）

《电力工程电缆设计规范》（GB 50217-2007）

《供配电系统设计规范》（GB 50052-2009）

《综合布线系统工程设计规范》（GB 50311-2007）

《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2006）

其它有关的国家及地方现行规程、规范

3、控制内容:

冷水机组监控系统、地源热泵监控系统、燃气热水锅炉监控系统、热水机组监控系统、生活热水和换热监控系统、地热井泵房监控系统。

4、控制系统组成:

a、系统采用能效监控平台系统,实现集中管理、分散控制的技术目标。系统由控制工作站（即上位机）、PLC控制器和末端采集和执行设备三部分组成。上位机以图形和菜单的形式提供友好的人机界面,方便对系统进行管理,并承担控制模型中较为复杂的计算。以及系统运行数据的管理,显示系统运行控制状态、各设备启停状态、各电动阀门开启度及关闭状态、所有远传温度计及压力表参数专业文档供参考，如有帮助请下载。．

显示、各种运行数据的存储和显示等;下位机除提供底层输入输出操作外,还承担简单的闭环控制并预留10-15%的余量,下位机在脱离上位机时能维持设备的基本运行。

b、监控中心设于能源站控制室内,各监控子系统数据统一汇聚到控制室操作站。

5、控制对象:

a、启停控制：地源热泵机组、冷水机组、热水机组、换热机组等的启停控制；各机组的负荷侧循环水泵、冷却侧循环水泵、热水机组循环水泵、冷却塔风机等的启停控制。

b、开关及开度控制：控制管路系统各部位电动阀的开关及电动阀开启度控制并在上位机人机界面显示。

c、量度负荷侧分集水器之间的压差,控制其旁通阀的开度,维持压差平衡。

e、量度锅炉热水系统分集水器之间的压差,控制其旁通阀的开度,维持压差平衡。

f、根据冷却水回水温度,控制冷却塔风机的运行台数,调节冷却泵的频率。

g、根据负荷需求,设置时间和冷热量控制的上下限范围,防止机组的频繁启停。

h、量度冷冻水供回水温度,计算空调实际冷负荷,根据冷负荷确定开启冷水机组台数和开启顺序,夏季冷机开启顺序为：优先开启地源热泵机组-再根据冷量需求开启水源热泵机组或单冷冷水机组。

i、量度供暖空调热水供回水温度,计算供暖空调实际热负荷,根据热负荷确定开启供热机组台数和开启顺序,冬季供热机组开启顺序为：优先开启地热井水一次换热机组-再开启水源热泵第一级机组-在开启水源热泵第二级机组-在开启地源热

泵机组-最后开启燃气热水机组。

j、设时间控制,调节各系统的电动阀门,完成值班供暖模式的自动运行,时间专业文档供参考，如有帮助请下载。．

的设定由现场调节确定。

k、控制系统不得破坏地源热泵机组、水源热泵机组、冷水机组、锅炉、换热机组等设备的内部控制系统、安全保护系统、事故报警系统等,对各设备的内部各种参数只进行读取,不进行控制,控制只限于开关机,设定温度等。

l、各变频水泵根据压力或温度需求等参数进行变频调节。

m、地热井潜水泵的启停及流量控制,回灌量测量,地热井泵房控制系统由北区能源站控制系统统一控制。

6、检测内容:

a、温度检测：冷冻水供回水温度、冷却水供回水温度、地源侧供回水温度、供暖空调热水供回水温度、热水机组供回水温度、地热井水供水和回灌水温度、地热井水一次换热后水温度、地热井水二次换热给水源热泵机组源水温度。

b、压差检测：负荷侧供回水压差检测、地埋侧供回水压差检测、热水机组供回水压差检测、换热机组一次侧和二供回水压差检测、地热井水供水和回灌水压力检测,粗过滤器和精细过滤器两侧压力检测。

c、水流开关信号检测：各机组负荷侧水流开关检测、各机组地埋侧和水源侧水流开关检测、热水机组水流开关检测、各机组冷却水水流开关检测、各换热机组一次侧和二次侧水流开关检测。根据水流开关信号,自动控制相应机组的开启和停机。

d、能耗监测：①电计量：高压侧总计量、低压受总计量、各出线开关计量，动力、照明、维修分开计量；②燃气进户计量，③自来水计量：自来水进户计量、生产用水计量、生活用水及计量，④热计量：一次网总供热量、分户计量；⑤冷计量：总供冷量、各建筑单体冷量。

7、连锁和保护:

a、根据温度检测信号和节能及值班供暖模式等控制要求连锁开启和关闭各机组,根据控制要求连锁各机组的开启和关闭。机组开启顺序：冷冻水泵（负荷专业文档供参考，如有帮助请下载。．

侧泵）-冷却水泵（地埋侧泵）-冷却塔-冷机（热泵机组）,停机时顺序相反。

b、根据压差检测信号连锁控制供回水之间的电动阀调节水量平衡。

c、根据水流开关检测信号控制机组的启停。

d、根据各检测信号连锁安全保护装置并设置报警装置。

e、控制系统不得破坏地源热泵机组、水源热泵机组、冷水机组、热水机组、换热机组等设备的内部控制系统、安全保护系统、事故报警系统等,对各设备的内部各种参数只进行读取,不进行控制,控制只限于开关机,设定温度等。

f、根据生活热水需求及供热负荷变化确定开启地热井水给生活热水换热提供一次热源,生活热水需求连锁开启或关闭燃气热水机组给生活热水换热提供一次热源,生活热水换热顺序为：太阳能生活热水系统-地热井水换热系统-燃气热水机组换热系统。

8、控制系统通讯协议: