軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)_第1頁(yè)
軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)_第2頁(yè)
軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)_第3頁(yè)
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3環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(BAS系統(tǒng))的設(shè)計(jì)方案3.1BAS系統(tǒng)的車站級(jí)設(shè)計(jì)方案BAS系統(tǒng)作為綜合監(jiān)控系統(tǒng)的子系統(tǒng),車站控制室監(jiān)控設(shè)備、控制中心設(shè)備)配置及主要功能的實(shí)現(xiàn)均集成于綜合監(jiān)控系統(tǒng),車站級(jí)與中央級(jí)之間的通信網(wǎng)絡(luò)也由綜合監(jiān)控系統(tǒng)搭建。BAS系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備主要由PLC控制器、遠(yuǎn)程I/O(RI/O)模塊、通信接口模塊、各類傳感器等設(shè)備以及現(xiàn)場(chǎng)級(jí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。根據(jù)BAS系統(tǒng)的性能要求和設(shè)計(jì)原則對(duì)BAS系統(tǒng)的車站級(jí)設(shè)計(jì)如下。3.1.1BAS系統(tǒng)電源與接地的配置地下車站內(nèi)A端BAS設(shè)備的不間斷供應(yīng)電源(UPS電源)由通信綜合UPS電源提供,經(jīng)過綜合監(jiān)控系統(tǒng)配電柜分配后,為環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)提供路饋出回路,回路容量為9kVA,UPS電源后備時(shí)間為滿足最大負(fù)荷情況下不少于1小時(shí),BAS控制柜設(shè)置配電回路對(duì)電源進(jìn)行分配,提供給車站的BAS設(shè)備,車站內(nèi)B端BAS設(shè)備的UPS電源由BAS自行設(shè)置UPS提供。每個(gè)模塊箱內(nèi)部系統(tǒng)設(shè)備工作電源和聯(lián)動(dòng)控制電源需分開設(shè)置。如圖4-1是車輛段BAS系統(tǒng)圖。圖4-1車輛段BAS系統(tǒng)圖3.1.2車輛段BAS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在車輛段通風(fēng)空調(diào)機(jī)房設(shè)置一套BAS控制柜,內(nèi)設(shè)一套非冗余PLC,對(duì)車輛段主要建筑內(nèi)的動(dòng)力照明、空調(diào)、給排水設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控吲,PLC與遠(yuǎn)方I/O之間采用冗余總線通信,車輛段主要模塊采用與車站PLC相同的型號(hào)。在BAS控制柜設(shè)置1套維護(hù)工作站,實(shí)現(xiàn)對(duì)BAS設(shè)備的維護(hù)管理功能。PLC通過與車輛段綜合監(jiān)控系統(tǒng)、FAS系統(tǒng)等設(shè)備接口,實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)車輛段機(jī)電設(shè)備的監(jiān)控,火災(zāi)聯(lián)動(dòng)措施的執(zhí)行等功能。圖4-2車輛段BAS系統(tǒng)圖3.1.3高架車站BAS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)高架車站綜合監(jiān)控設(shè)備室內(nèi)設(shè)置BAS控制柜,內(nèi)設(shè)1套冗余PLC、I/O組件、通信接口組件等設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)車站機(jī)電設(shè)備的監(jiān)控。在車站的空調(diào)機(jī)房、照明配電室、各類水泵附近等位置設(shè)置遠(yuǎn)程I/O模塊箱,實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵、動(dòng)力照明配電回路、各類傳感器等設(shè)備的監(jiān)控。冗余PLC通過冗余現(xiàn)場(chǎng)總線連接遠(yuǎn)程I/O模塊箱。在BAS控制柜設(shè)置l套維護(hù)工作站,實(shí)現(xiàn)對(duì)BAS設(shè)備的維護(hù)管理功能。冗余PLC通過與車站級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)、FAS系統(tǒng)等設(shè)備接口,實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)車站機(jī)電設(shè)備的監(jiān)控,火災(zāi)聯(lián)動(dòng)措施的執(zhí)行等功能。圖4-4水系統(tǒng)工藝原理圖3.2.1全局優(yōu)化控制方案設(shè)計(jì)地鐵空調(diào)水系統(tǒng)分為冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)。冷卻水系統(tǒng):從冷卻塔送出冷量,經(jīng)過冷卻水泵、冷水機(jī)組冷凝器、最終回到冷卻塔;冷凍水系統(tǒng):集水器經(jīng)過冷凍水泵、冷水機(jī)組蒸發(fā)器再由分水器發(fā)送到各個(gè)空調(diào)機(jī)組,冷量在各環(huán)節(jié)循環(huán)后最終回到集水器。在冷水機(jī)組蒸發(fā)器和冷凝器中有一次熱能交換,冷水通過熱交換吸收室內(nèi)環(huán)境的熱量經(jīng)冷水循環(huán)系統(tǒng)將這些熱量傳送給蒸發(fā)器,然后在制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的作用下,熱量轉(zhuǎn)移到了冷凝器中,載冷劑與冷卻水在那里進(jìn)行熱交換,熱量最終進(jìn)入冷卻水循環(huán)。環(huán)控系統(tǒng)循環(huán)共有5個(gè)可調(diào)節(jié)點(diǎn):冷水機(jī)組:冷凝器和蒸發(fā)器、二級(jí)泵、二通閥、送風(fēng)機(jī)和回排風(fēng)機(jī),每個(gè)環(huán)節(jié)點(diǎn)之間都存在緊密聯(lián)系,相互影響。因此,只要保證上述各個(gè)設(shè)備始終運(yùn)行在最高效率范圍,便可使整個(gè)環(huán)控系統(tǒng)處于性能最優(yōu)狀態(tài),這是全局最優(yōu)控制方案的基本思想。設(shè)計(jì)方案具體如下:應(yīng)從終端出發(fā),首先保證送風(fēng)機(jī)工作在最高效率區(qū)域,滿足車站環(huán)境所需,為避免空調(diào)區(qū)域出現(xiàn)壓差,應(yīng)是回排風(fēng)機(jī)以同樣效率運(yùn)行。其次,依次使二通閥,二級(jí)泵均處于效率最高狀態(tài),最后通過調(diào)節(jié)冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)與出水溫度來實(shí)現(xiàn)所需冷量。因此,將系統(tǒng)分為五個(gè)部分:室內(nèi)溫度控制、室內(nèi)壓力控制、送風(fēng)溫度控制、冷凍水供回壓差控制、冷源流量控制,每部分通過不同的調(diào)制方法,實(shí)在該部分的性能最優(yōu),最終達(dá)到全局最優(yōu)。3.2.2室內(nèi)溫度控制1控制方案室內(nèi)溫度控制采用送風(fēng)機(jī)變風(fēng)量調(diào)節(jié)(VIW),變風(fēng)量調(diào)節(jié)原理:利用變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率,使風(fēng)機(jī)傳送冷量與空調(diào)區(qū)的溫度變化相互持衡,使室溫Tw與環(huán)境要求溫度Ts基本保持一致,從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度控制。根據(jù)變風(fēng)量調(diào)節(jié)原理可知,變頻器內(nèi)置的限幅比例控制器可實(shí)現(xiàn)對(duì)送風(fēng)機(jī)風(fēng)速的閉環(huán)控制,其采用了一個(gè)溫度閉環(huán)PID調(diào)節(jié)回路。圖4-5溫室控制框圖其中:T0=送風(fēng)溫度設(shè)定;ATs=室溫偏差:GF目標(biāo)送風(fēng)量;f=送風(fēng)機(jī)頻率;Gs=送風(fēng)量:AQ=室內(nèi)負(fù)荷變化擾動(dòng):Tf室內(nèi)溫度。2問題關(guān)鍵(1)過程變量選擇地鐵環(huán)境十分復(fù)雜,有至少兩個(gè)樓層,其中站廳、站臺(tái)在不同層,公共區(qū)面積較大,人員流動(dòng)分散不均,所以地鐵室內(nèi)的實(shí)際溫度相差很大。這使測(cè)量實(shí)際室溫Tw變得十分麻煩,對(duì)于這種情況有兩種方法比較常用,其中一種是以車站回風(fēng)混合室的溫度Tc作為測(cè)量的實(shí)際室溫值;另一種是測(cè)量地鐵公共區(qū)多處溫度,去其加權(quán)平均作為測(cè)量的實(shí)際室溫值。(2)VAV方式下空調(diào)區(qū)域數(shù)學(xué)建模地鐵屬于地下軌道交通,其大部分都在地下(高架鐵占很小部分),車站溫度來源與太陽的輻射無關(guān),除車站內(nèi)設(shè)備發(fā)出熱量,基本是流動(dòng)人員所產(chǎn)生。從而可知,車站室溫變化主要是由流動(dòng)人員所帶動(dòng)的熱量和新風(fēng)量的變化引起的。因此,室內(nèi)溫度控制是非線性、時(shí)變系統(tǒng)。由能量守恒定律可知,室內(nèi)的溫度變化值是單位時(shí)間進(jìn)入車站所帶來的能量除去單位時(shí)間從車站流出的能量。表3-1回排風(fēng)量調(diào)節(jié)符號(hào)說明綜上所述,根據(jù)變風(fēng)量調(diào)節(jié)環(huán)控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)通道和干擾通道的數(shù)學(xué)模型可得出圖4-6所示的空調(diào)區(qū)域模型結(jié)構(gòu)圖。圖4-6VAV下恒溫空調(diào)區(qū)域模型結(jié)構(gòu)圖(3)控制實(shí)現(xiàn)通過變風(fēng)量調(diào)速(ⅥⅣ)調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度控制,如圖4-7。但有點(diǎn)需要注意,使用VAV控制時(shí),為避免室內(nèi)的氣壓降低使組織氣流惡化,不能將送風(fēng)量調(diào)的太小,應(yīng)保證系統(tǒng)的最小新風(fēng)量。圖4-7送風(fēng)機(jī)變風(fēng)量回路調(diào)節(jié)圖3.2.3室內(nèi)壓力控制由于人體需要一個(gè)合適的大氣壓,當(dāng)我們?cè)诘罔F站里改變送風(fēng)量時(shí),要注意保持一個(gè)恒定的室內(nèi)正壓。因此,要調(diào)節(jié)排風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)頻率,使排風(fēng)量與送風(fēng)量相一致,以達(dá)到控制室內(nèi)壓力恒定的目的。室內(nèi)壓力控制依然是一個(gè)PID閉環(huán)控制回路,由變頻器內(nèi)部的限幅比例控制器完成,其本質(zhì)是隨動(dòng)控制系統(tǒng),控制思想有三種:1.風(fēng)道靜壓隨動(dòng)控制法(1)控制思想先設(shè)定送風(fēng)量與排風(fēng)量的比,讓排風(fēng)道內(nèi)的靜壓變化根據(jù)隨送風(fēng)道內(nèi)的靜壓的變化而改變,使得室內(nèi)正壓恒定。(2)控制算法在排風(fēng)道和送風(fēng)道均安裝靜壓壓力傳感器,算法如下:表3-2回排風(fēng)量調(diào)節(jié)符號(hào)說明圖4-8室內(nèi)壓力恒定控制法3.轉(zhuǎn)速隨動(dòng)近似控制法(1)控制思想在實(shí)際的工程中,有時(shí)并不方便安裝壓力傳感器,這時(shí)可采用近似的隨動(dòng)控制法。由于排風(fēng)閥不能連續(xù)調(diào)節(jié)開度,排風(fēng)量可基本上與轉(zhuǎn)速成正比。而由圖11、12、13可以看出,當(dāng)送風(fēng)道末端沒有風(fēng)閥限制、風(fēng)道阻力特性變化不大時(shí),送風(fēng)量能近似看作與轉(zhuǎn)速成正比。這樣,就能采用排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化隨送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化而按比例改變的近似隨動(dòng)控制法。圖4-9風(fēng)量和轉(zhuǎn)速關(guān)系實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖4-10風(fēng)機(jī)定風(fēng)量控制時(shí)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)曲線圖4-11風(fēng)機(jī)定風(fēng)量控制時(shí)壓力曲線(2)控制算法因?yàn)榭傦L(fēng)量與送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速近似成正比,我們可以根據(jù)轉(zhuǎn)速求得最小新風(fēng)量,再由最小新風(fēng)量求得此種情況下的排風(fēng)機(jī)最小轉(zhuǎn)速。計(jì)算公式仍為式(3-7),忽略壓力影響KH=1。所以,PF_V=(KP/KQ)×SF-V。令a=KP/KQ,那么PF_V=a×SF-V,即排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速按比例隨動(dòng)。(3)回路調(diào)節(jié)圖4-12轉(zhuǎn)速比例控制法3.2.4送風(fēng)溫度控制1.控制方案送風(fēng)機(jī)的空氣來源于回風(fēng)和新風(fēng),二者混合后與送風(fēng)機(jī)里的表冷器進(jìn)行熱交換,達(dá)到設(shè)定溫度和濕度,再送入空調(diào)區(qū)域,其出口溫度就是送風(fēng)溫度??刂扑惋L(fēng)溫度,是控制室內(nèi)溫度的最基本功能??刂扑惋L(fēng)溫度恒定是通過調(diào)節(jié)機(jī)組上的表冷器的二通閥開度,進(jìn)而改變冷凍水的流量,也就改變了表冷器熱交換的程度,使得送風(fēng)機(jī)內(nèi)的空氣吸熱與放熱趨于平衡;最終穩(wěn)定送風(fēng)溫度。送風(fēng)溫度控制策略采用了串級(jí)控制方式,如圖15所示。外環(huán)控制回路為送風(fēng)溫度控制回路,控制對(duì)象為送風(fēng)溫度,并以室外負(fù)荷變化作為前置擾動(dòng)。內(nèi)環(huán)控制回路為冷凍水流量控制回路,控制對(duì)象為表冷器上的二通閥開度,表冷閥通常都是比例調(diào)節(jié)閥,可以實(shí)現(xiàn)快速跟蹤,消除系統(tǒng)的慣性延遲。整個(gè)串級(jí)控制系統(tǒng)具有一定的抗干擾性和自適應(yīng)性。Ldes在基于閥門高效區(qū)要求的Lmin和Lmax之間變化。圖4-13風(fēng)溫度控制方框圖2.關(guān)鍵問題上述的串級(jí)控制系統(tǒng)中,最關(guān)鍵的問題是外環(huán)控制回路中的控制器的選擇。在地鐵BAS系統(tǒng)中,調(diào)節(jié)的空間范圍大,易形成調(diào)節(jié)的大滯后,而且出入口的人流量大,給系統(tǒng)造成了一個(gè)大擾動(dòng)。對(duì)于這樣一個(gè)大滯后、大擾動(dòng)的系統(tǒng),常規(guī)的PID調(diào)節(jié)明顯不適用。而模糊PID控制法是基于模糊算子的基礎(chǔ)上,不需要控制對(duì)象的精確模型和精確的數(shù)學(xué)表達(dá)式。根據(jù)地鐵BAS系統(tǒng)的特點(diǎn),我們引入模糊自適應(yīng)PID控制法,利用模糊規(guī)則對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行在線自適應(yīng)調(diào)節(jié)。同時(shí),在控制器里加入自學(xué)習(xí)控制,根據(jù)控制對(duì)象的運(yùn)行過程積累經(jīng)驗(yàn),自行完善控制規(guī)律,使控制效果更佳。3.周期模糊自適應(yīng)PID(1)確定PID預(yù)定參數(shù)在模糊自適應(yīng)調(diào)整之前,需要用常規(guī)的PDI對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制,PID的預(yù)定參數(shù)可按臨界比例度法加經(jīng)驗(yàn)公式法確定。首先設(shè)定積分時(shí)間Tk=OO,微分時(shí)間TI=0,比例度&置較大數(shù)值,運(yùn)行外環(huán)控制回路,然后將萬逐漸減小,得到振蕩過程。這時(shí)候的比例度叫做臨界比例度&k,振蕩的兩個(gè)波峰之間的時(shí)間即為臨界振蕩周期R。根據(jù)&和致的值,運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式:&=1.6&k,Ti=0.5Tk,TD=0.25TI。計(jì)算出常規(guī)PID的各個(gè)預(yù)定參數(shù)。(2)模糊控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模糊控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是對(duì)模糊控制算法進(jìn)行設(shè)計(jì)。將模糊算法的思想應(yīng)用在傳統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)上,圖16為模糊控制器的控制圖,把被控設(shè)備的變化值和變化率作為輸入量,經(jīng)過模糊控制器調(diào)節(jié)得到所需參數(shù)。圖4-14Fuzzy-PID結(jié)構(gòu)框圖模糊控制所得修正參數(shù)為△Kp、△Ki、△Kd,再由PID調(diào)節(jié)器預(yù)先估計(jì)值△Kp’、△Ki’、△Kd’,可通過下面公式計(jì)算出PID調(diào)節(jié)器的比例增益、積分增益、微分增益局:(3)模糊化二維模糊控制器的輸入、輸出變量的模糊子集依次為E、EC、△kp、△ki、△kd,語言值:{負(fù)大、負(fù)中、負(fù)小、零、正大、正中、正?。?,記作:{NB、NM、NS、ZO、PS、PM、PB)。論域取[-6,6]范圍內(nèi)整數(shù)值。隸屬函數(shù)均選為靈敏度高且在論域范圍內(nèi)均勻分布、等距離的三角形函數(shù)。計(jì)算誤差及誤差變化率的量化因子分別為:Ke=0.4,Kec=0.8,輸出比例因子為:Kp=0.18,Ki=0.016,kd=0.017。(4)參數(shù)的整定規(guī)則及模糊推理根據(jù)不同情況下的e,ec,參數(shù)整定規(guī)范為:當(dāng)e偏大,要使響應(yīng)速度提高必須使印取大值;若e偏小,為避免系統(tǒng)波動(dòng)較大和過調(diào)應(yīng)使幼減?。蝗鬳很小,應(yīng)使kp繼續(xù)減小,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)迅速達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)。與此同時(shí),若e,ec同號(hào),使助適當(dāng)增加:反之,kp適當(dāng)減小。由積分分離的理論分析可得,若e較大,為防止超調(diào)ki=0;反之,e較小,為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定,在e減小的同時(shí)可增大腸,從而使ki有效。綜上所述,△kp規(guī)則如表4-1。同理可以推出△ki、△kd的整定規(guī)則表。修正規(guī)則查詢表可運(yùn)用模糊推理合成規(guī)則推導(dǎo)得出。表4-3△kp整定規(guī)則表(5)周期自動(dòng)整定參數(shù)為是系統(tǒng)的控制更加精確,可通過模糊控制器對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行周期自動(dòng)校正,反復(fù)進(jìn)行周期校正已達(dá)到最佳效果。圖4-15空調(diào)二通閥開度調(diào)節(jié)回路4.自學(xué)習(xí)控制BAS系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)控制能力。依據(jù)地鐵站內(nèi)出入人員量、車站設(shè)備發(fā)熱量、公共區(qū)范圍大小等情況,分析出系統(tǒng)一天內(nèi)對(duì)室內(nèi)環(huán)境冷量的需求,圖18為自學(xué)習(xí)控制的冷量需求曲線,并把數(shù)據(jù)輸入控制器中,然后根據(jù)當(dāng)天的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,并將每半小時(shí)的冷量需求值輸入控制器中。每天將前一天的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整,用作第二天的參考,這樣便可對(duì)冷量的基本需求有提前的預(yù)知。與模糊控制結(jié)合使用效果更佳。圖4-16地鐵車站冷量需求曲線自學(xué)習(xí)控制與模糊控制相結(jié)合的調(diào)節(jié)結(jié)果圖,二通閥開度可在在圖中的上限與下限范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖4-17PID+自學(xué)習(xí)調(diào)節(jié)法5.變送風(fēng)溫度設(shè)定控制從節(jié)能和舒適性的角度考慮,送風(fēng)溫度的設(shè)定值可以在一定的范圍內(nèi)變化。結(jié)合送風(fēng)機(jī)運(yùn)行高效率的思想,得出以下變送風(fēng)溫度設(shè)定規(guī)律:當(dāng)V0>90%,ts0=ts0-△ts0;當(dāng)80%<V0<90%,系統(tǒng)工況不變;當(dāng)V0<80%,ts0=ts0+△ts0。其中,V0表示送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,ts0表示送風(fēng)溫度設(shè)定值,△ts0表示送風(fēng)溫度設(shè)定浮動(dòng)值。3.2.5冷水壓差控制在空調(diào)系統(tǒng)中,改變表冷器二通閥的開度可以改變冷凍水的流量,進(jìn)而改變末端負(fù)荷。為了保障水力熱力的工況穩(wěn)定性,冷水機(jī)組的流量波動(dòng)通常都很小。在地鐵系統(tǒng)中,采用二次泵供水系統(tǒng),可以把冷凍水系統(tǒng)分成兩個(gè)回路:冷凍水生產(chǎn)回路和冷凍水運(yùn)輸回路,這兩個(gè)回路的水力工況相對(duì)獨(dú)立。二次泵變水量(VWV)系統(tǒng)是一種基于需求的控制策略,它能夠跟蹤末端負(fù)荷的在線變化,經(jīng)過對(duì)單一水泵的變頻調(diào)速和多個(gè)水泵的臺(tái)數(shù)控制,改變供水管網(wǎng)內(nèi)的冷凍水流量口引,并保證管網(wǎng)上最不利回路的空調(diào)末端壓差控制在合理的范圍內(nèi)。由此可知,對(duì)冷水壓力差的控制實(shí)際上是對(duì)二次泵變流量變壓力差的控制。圖20是二次泵變流量變壓差的控制圖。調(diào)節(jié)流程:首先從末端閥門開度得到系統(tǒng)公共區(qū)的需求冷量,再傳輸?shù)酵ㄟ^PI控制器從而可發(fā)現(xiàn)二次泵供水壓差正常與否,最后進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)。其中,二次泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)由BAS系統(tǒng)的控制器直接進(jìn)行控制。圖4-18冷凍水變壓差變流量控制方框圖2變壓差控制(1)選擇壓差設(shè)定值最佳壓差值應(yīng)該是在各個(gè)末端二通閥盡量全開的情況下,使得水管阻力最小、系統(tǒng)最高效節(jié)能的那個(gè)壓差值。地鐵系統(tǒng)中的二通閥存在于各個(gè)車站里,水管線路也是錯(cuò)綜復(fù)雜。要保證各個(gè)二通閥盡量全開,就要找出管道上的最不利條件點(diǎn),并以該點(diǎn)的最小壓差作為固定的控制設(shè)定值。通常取最遠(yuǎn)端或最重要末端為最不利條件點(diǎn)。但是,對(duì)于地鐵這樣流動(dòng)性比較大的空間,最不利壓差點(diǎn)是在不斷變化的。隨著最不利壓差點(diǎn)的變化,壓差設(shè)定值也要隨之變化。根據(jù)負(fù)荷端的需求量,通過比較找出最不利壓差點(diǎn),并以此點(diǎn)改變壓差設(shè)定值。該系統(tǒng)需要檢測(cè)到所有末端二通閥的開度和負(fù)荷率水平,通過不斷調(diào)整壓差設(shè)定值,就能夠保證最不利壓差點(diǎn)的支路得到足夠的壓力,同時(shí)把系統(tǒng)壓力維持在剛好滿足負(fù)荷需求的水平上。負(fù)荷率水平不同時(shí),系統(tǒng)的壓差也不同。二次泵系統(tǒng)的節(jié)能效率就依賴于變壓差的設(shè)置和控制算法。這些設(shè)置和控制算法通過地鐵BAS系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò),將各個(gè)末端二通閥的信息送給執(zhí)行相應(yīng)策略控制的控制器中,再調(diào)節(jié)各末端的二通閥開度。(2)壓差設(shè)定算法首先,將初始值設(shè)為設(shè)計(jì)壓差。其次,選擇最壞回路。通常,系統(tǒng)使用同程式管網(wǎng)時(shí),各個(gè)回路管道的壓力損失可認(rèn)為是一致的。因此,末端負(fù)載能力是唯一決定供水壓差變化的參量。由△P=KQ2;(Q近似L)其中,△P-末端壓差;Q-末端流量;L-二通閥開度;K-常量??芍?,當(dāng)前空調(diào)水系統(tǒng)的壓差負(fù)載能力可通過閥門的開度情況判定。從而可發(fā)現(xiàn)二通閥開度最大的末端Lmax并由此找出最不利回路。(3)調(diào)整壓差設(shè)定值一般來說,二通閥開度最高效率范圍:80%~95%。因此,將其設(shè)定為重設(shè)壓差的上下限,具體方法如下所示:當(dāng)Lmax>95%,△P=△P+△△Pinc;當(dāng)80%≤Lmax≤95%,壓差設(shè)定值保持不變;當(dāng)Lmax≤80%,△P=△P-△△Pdec;其中:△△P-壓差設(shè)定浮動(dòng)值。一般情況下,△△Pinc與△△Pdec把不相同,需要在系統(tǒng)初始進(jìn)行設(shè)置。在設(shè)置重設(shè)壓差時(shí),為確定上次的調(diào)節(jié)對(duì)末端起到效果,需要延遲一定的時(shí)間,以避免頻繁調(diào)節(jié)壓差所帶來的不良影響。3變流量控制二次泵是冷水壓差控制系統(tǒng)的執(zhí)行器,通過變頻調(diào)速來控制冷凍水總供水量保持在剛好能夠滿足負(fù)荷需求的水平上,并使最不利點(diǎn)的壓差趨于設(shè)定值。(1)二次泵變頻調(diào)速圖4-19二次泵變頻調(diào)速回路在變頻調(diào)速回路中首先設(shè)定壓差的底限、超低限、高限和超高限,保護(hù)整個(gè)系統(tǒng),對(duì)二次泵的變頻調(diào)速,也要設(shè)定工作頻率下限(15Hz)和工作頻率上限(50Hz)。為滿足系統(tǒng)需求,可在系統(tǒng)剛啟動(dòng)時(shí)強(qiáng)制為50Hz運(yùn)轉(zhuǎn),然后進(jìn)入調(diào)速階段。(2)二次泵臺(tái)數(shù)控制二次泵系統(tǒng)中是多臺(tái)泵并聯(lián)工作的,變頻器只能控制一臺(tái)泵的工作頻率,而多臺(tái)泵的臺(tái)數(shù)控制以及變臺(tái)數(shù)運(yùn)行的穩(wěn)定性則由地鐵的BAS控制系統(tǒng)集中完成。BAS控制器具有三種模式的自動(dòng)切換變頻/工頻控制,這三種模式分別為固定模式、交替模式與循環(huán)模式。其中固定模式是先固定啟動(dòng)一臺(tái)泵,當(dāng)該泵運(yùn)行到最大頻率時(shí),啟動(dòng)其他泵;如果其他泵運(yùn)行到最小頻率時(shí),先停止最先啟動(dòng)的泵。交替模式也是先啟動(dòng)一臺(tái)泵,當(dāng)該泵運(yùn)行到最大頻率時(shí),啟動(dòng)其他泵。與固定方式唯一不同的是最先啟動(dòng)泵的序號(hào)是交替變換的。循環(huán)模式是先啟動(dòng)一臺(tái)泵,運(yùn)行到最大頻率后啟動(dòng)下一臺(tái),依次啟動(dòng)。停止順序與啟動(dòng)順序一致。為了保證二次泵系統(tǒng)的整體使用壽命,可平衡各泵的使用時(shí)間,定時(shí)輪換運(yùn)行。在固定模式中,工頻泵要定時(shí)交替運(yùn)行而變頻固定泵由于是主調(diào)節(jié)泵不可以進(jìn)行交替運(yùn)行。由于系統(tǒng)的首次運(yùn)行時(shí)會(huì)導(dǎo)致熱力交換不充分的問題,可在每天的首次啟動(dòng)時(shí)使二次泵全速運(yùn)行一段時(shí)間后,在進(jìn)入無極調(diào)速變流量控制。3.2.6冷源流量控制1控制方案通常情況下,地鐵冷凍站里都有多臺(tái)冷水機(jī)組,每臺(tái)機(jī)組不能變流量控制產(chǎn)生冷量,但我們能控制冷水機(jī)組的工作臺(tái)數(shù)。這種“按需生產(chǎn)”的控制方案既能起到很好的節(jié)能效果,又能保障機(jī)組的安全可靠。由于冷水機(jī)組的性能系數(shù)C

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