热网在线模拟仿真分析系统

     针对供热热水管网的调节与节能改造，本系统通过建立供热热水管网的调节模型，基于控制模型开发集中控制软件平台，建立热水管网的集散控制系统，可用于供热热水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。

     1、管网模型管理
     在软件系统中建立管网模型，在后续管网计算过程中直接调用在图形基础上建立的模型数据即可对管网分析计算。

     2、静态分析计算系统
     工况计算实现的目标是针对热网模型，通过设置热源、外温等参数，系统将计算出热网模型中所有有效对象的理论工况参数，并且通过报告、图表等各种形式为决策者提供帮助。

     管网计算可用于环状管网以及枝状管网；从范围包括一级热网以及二级热网；热源包括单热源和多热源热网；从调节方式包括量调（设定热源的供热温度）以及质调节（设定热源的流量）。

     从计算分析方法上包括依据热源参数计算管网；依据热网参数计算热源；变频水泵运行调节计算；调节接阀门分析计算。

     2.1、新建热网的规划设计
     系统可以进行区域独立热网参数设计及管道计算，同时也可以选择新系统与老管网系统接口计算，分析新增管网对整个热网运行影响，从而可以利用软件进行新的管网规划及设计工作。

     2.2、热网运行方案制定与分析
     通过工况计算，可利用软件进行热网运行方案制定与分析工作的，系统可以进行多热源联网运行方案制定，可以在不同的环境条件下进行热源投运安排（寒冷季、非寒冷季等），系统可以根据不同热源的运行成本，计算不同环境条件下热源输出流量、热量、压力要求，为热力公司制定运行调节方案提供基础数据，同时可以分析在不同工况下管网运行的成本数据，以成本最低的热源满负荷运行，减少高成本热源的输出，使得热网运行的成本最低，为热力公司降低运行成本。

     2.3、热网运行工况的诊断与分析
     软件可以根据实际运行工况下热网的运行参数分析出全网中的不热用户及问题管段，通过改变热源或者用户的参数等来模拟各种调节方案，并通过对运行参数的分析找到改善运行工况的办法，进而改善供暖状态，提高服务质量。

     2.4、管网改造分析计算
     热力管网技术改造时可以利用软件对热网进行分析计算，系统能够确定管网最不利用户、最不利管段（最大压降及最小流量等）、最不利节点等，系统同时能够对热网改造进行管径计算，热力公司可以参考管径计算结果进行热网改造与更新。系统可以对管网改造方案进行模拟与分析，确定管网改造方案是否合理，能否真解决存在问题。通过分析计算，可以使热力公司以最小的投资，解决管网问题，降低技改成本。

     2.5、数据统计与报表输出功能
     网络拓扑结构：节点号（名称）、管道号（名称）、管道长度、局部阻力、管径（校核计算）、分段阀门布置位置、地形标高；

     各热源供热量；

     循环水泵参数（流量、扬程）；

     各热力站供热面积（用户节点流量和热量）；

      中继泵扬程；

     统计数据输出；

      数目不等的最大流速；

      数目不等的最大阻力管段；

     数目不等的最不利回路；

     各种管径的管道长度。

     3、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。

     通过连续计算，可以实现：

     3.1、优化运行方案
     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。

     3.2、降低能源消耗，节约运行费用
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。

     3.3、经济运行指标考核
     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。

     4、在线仿真分析系统
     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。

     5、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）进行发布，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。