PDF《基于扩展IEC61970CIM 的园区蒸汽供热系统标准化建模》

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2 0] 对原有 的CIM进行扩 展, 建立了包括风电、 光伏、 燃料电池、 储能的分布式发电系统模型, 满足了微电网EM S的需要.这些研究进一步推动了电力系统信 息交互标准化的发展. 由于热力系统运行管理模式较为粗放, 信息化 程度较低, 故可借鉴电力系统信息交互标准化的成 熟经验, 采用面向对象的建模方法, 扩展 C I M 实现 对工业园区蒸汽供热系统的建模.本文在文献调研 和多次深入的实地调研基础上, 对工业园区蒸汽供 热系统进行分析和研究, 设计出工业园区蒸汽供热 系统与工业园区综合能源控制中心信息交互所需要 的类和类的属性.所扩展的类主要描述了四方面内 容: ①各个传热设备的连接拓扑模型;

②工业园区蒸 汽供热系统中的量测类型和量测量;

③工业园区蒸 汽供热系统中的典型设备和各个设备的运行外特 性;

④工业园区蒸汽供热系统的设备容器模型.

0 7 第4 2卷第4期2018年2月2 5日Vol.42N o . 4F e b .

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1 工业园区蒸汽供热系统总体建模方案 工业园区蒸汽供热系统是指工业供热系统中供 热介质为水蒸汽, 从热源处携带热量, 依 靠自身压 力, 经过蒸汽管道输送至热用户的系统.供热蒸汽 能够满足多种生产工艺的用热需求, 用户多为工业 用户.典型的工业园区蒸汽供热系统如图1所示. 图1 典型工业园区蒸汽供热系统 F i g .

1 T y p i c a l s t e a mh e a t i n g s y s t e mi n i n d u s t r i a lp a r k 典型工业园区蒸汽供热系统供汽过程如下.

1 ) 蒸汽的产生: 首先热电联产机组提供蒸汽, 蒸 汽经过止回阀, 通向供热蒸汽混合联箱进行混合, 蒸 汽混合后通往不同的供热支路, 经过减温减压装置 进行减温减压.

2 ) 蒸汽的输送: 降温降压后的蒸汽通过安全阀, 正常情况下安全阀闭合, 若减温减压装置故障, 装置 出口处蒸汽压力超过安全阀的动作设定值, 则安全 阀开启, 部分蒸汽排空, 保护了蒸汽管道.蒸汽管道 中装有连续调节阀, 能够通过改变阀门开合度, 调节 通过蒸汽管道的蒸汽流量.蒸汽经过蒸汽管道, 输 送到用户侧.

3 ) 蒸汽的使用: 用户侧装有止供阀, 若欠费时, 热力公司通过关闭止供阀停止对用户供汽, 正常状 态下, 该阀门处于全开状态.输送到用户侧的蒸汽 先进入储气罐, 再经过减温减压装置, 降温降压后蒸 汽的温度、 压力满足用户需求, 可被使用.

2 工业园区蒸汽供热系统拓扑模型 在电力系统拓扑模型中, 为了描述导电连接关 系, 设计了导电设备类、 端点类和连接节点类.导电 设备具有单个或多个端点, 每个端点连接到一个连 接节点, 连接节点可以连接任意数目的端点, 从而实 现了导电设备的互联.连接节点可以是拓扑节点的 成员, 拓扑岛包含拓扑节点.拓扑节点和拓扑岛是 根据拓扑处理结果建立的[

2 1] . 类比于电力系统拓扑模型, 建立了工业园区蒸 汽供热系统拓扑模型, 扩展的类见 附录A表A1. 图2是电力系统拓扑模型和工业园区蒸汽供热系统 拓扑模型的 C I M 框图, 描述了各个类之间的关系. 图2 拓扑模型 C I M 框图 F i g .

2 C I Mb l o c kd i a g r a mo f t o p o l o g ym o d e l 在电力系统中, 拓扑处理是根据线路和开关的 连接状态进行的;