分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置，包括：分散控制系統(即DCS控制系統)(1)、iERMS控制器(2)、樓宇自控系統網關(3)、能源站終端設備(4)和多個DDC控制器(5)，所述的iERMS控制器(2)分別與分散控制系統(1)和樓宇自控系統網關(3)連接，能源站終端設備(4)與分散控制系統(1)連接，多個DDC控制器(5)分別與樓宇自控系統網關(3)連接。本實用新型解決了系統一二次側流量不平衡導致整體效率降低的問題，實現了樓宇分布式能源系統的機組出力與樓宇暖通系統的供水溫度相匹配，從而提高了能源站的整體綜合效率。
【專利說明】
分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置，屬于分布式能源控制技術領域。
【背景技術】
[0002]樓宇分布式能源系統主要向用戶提供電能、冷媒水、熱媒水以及生活冷熱水；不過，建設樓宇分布式能源系統不僅可以向用戶提供各種能源，還可以提高一次能源的轉化率，提高能源利用率并降低PM、N0X、S02等污染物的排放量。同時，分布式能源系統還具有“就地生產就地利用”的特征，因而可以降低能量傳輸和輸送過程中造成的損失。
[0003]目前國內大部分的樓宇分布式能源站中，能源站和樓宇暖通系統的設計大多是相互獨立的兩家單位設計的，這種設計模式容易造成二者的冷熱負荷設計標準不一致，系統流量設計不一致。在系統運行過程中會導致一二次側的水流量、負荷、水栗不匹配等問題。另外，雖然在設計階段，能源站機組的額定出力可以根據設計流量和供回水溫差值確定，但在實際運行過程中水栗揚程的變動會導致一次側的流量比設計值高，而且一二次側供水溫差高，從而使機組出力和供水溫度無法到達設計要求，表現為機組無法達到設計工況，導致能源站的綜合效率偏低。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于，提供一種分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置，它可以實現樓宇分布式能源系統的機組出力與樓宇暖通系統的供水溫度相匹配，從而提高能源站的整體綜合效率。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下的技術方案:一種分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置，包括:分散控制系統(即DCS控制系統)、iERMS控制器、樓宇自控系統網關、能源站終端設備和多個DDC控制器，所述的iERMS控制器分別與分散控制系統和樓宇自控系統網關連接，能源站終端設備與分散控制系統連接，多個DDC控制器分別與樓宇自控系統網關連接。
[0006]優選的，所述的iERMS控制器包括:通訊模塊，所述的通訊模塊分別通過ModbusTCP協議與分散控制系統和樓宇自控系統網關連接，從而可以使得能源站DCS系統和樓宇自控系統實現通信且通信效率較高。
[0007]優選的，所述的能源站終端設備包括:內燃機、直燃機、電制冷機和余熱機，所述的內燃機、直燃機、電制冷機和余熱機分別與分散控制系統連接，從而可以根據需求有效提供電能、冷媒水、熱媒水以及生活冷熱水等能源給樓宇住戶。
[0008]前述的分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置中，還包括:多個溫度探測器、壓力計和流量計，所述的多個溫度探測器、壓力計和流量計分別與DDC控制器連接，從而可以準確測量各支路供回水實時參數和樓宇負荷變化情況。
[0009]前述的分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置中，所述的分散控制系統采用TCS3000DCS控制系統，從而可以降低系統成本。
[0010]上述裝置中，所述的iERMS控制器采用DPU控制柜，從而可以提高系統處理效率，同時這種設備還具有硬件熱備冗余功能，同時電源系統也具有冗余功能。
[0011]本實用新型中，所述的內燃機采用顏巴赫JMS620內燃機發電機組和HEY262X160/390型煙氣-熱水型溴化鋰機組;所述的直燃機采用HZXQI1-349(14/7)H2M2型兩用直燃機和瓜父011-349(14/7)1?2!12-1110型三用直燃機;所述的電制冷機采用RHSCW330XJ型電制冷機；所述的余熱機采用煙氣熱水型溴化鋰余熱機，從而可以降低系統成本。
[0012]優選的，所述的通訊模塊可采用SCM通訊卡，此卡件通過總線方式與DPU相連實現數據的實時高速傳輸并能夠共享DPU的冗余電源，并有3個隔離獨立的串口和485通訊端口，避免了不同通訊設備之間共地造成通訊錯亂的問題。
[0013]優選的，所述的內燃機、直燃機、電制冷機和余熱機分別通過硬接線與分散控制系統連接，從而可以避免因通訊中斷造成所有設備無法控制的局面，另外通過硬接線連接具有響應時間快的優點，每個控制信號都是相對獨立的。
[0014]與現有技術相比，本實用新型通過利用分散控制系統(S卩DCS控制系統)、iERMS控制器、樓宇自控系統網關、能源站終端設備和多個DDC控制器，從而將分布式能源系統的分散控制系統(Distributed Control System,DCS)和樓宇自控系統(Building AutomaticSyStem，BAS)連接在一起，解決了系統一二次側流量不平衡導致整體效率降低的問題，實現了樓宇分布式能源系統的機組出力與樓宇暖通系統的供水溫度相匹配，從而提高了能源站的整體綜合效率。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的一種實施例的結構連接示意圖。
[0016]附圖標記:1_分散控制系統，2-1ERMS控制器，3-樓宇自控系統網關，4-能源站終端設備，5-DDC控制器，6-通訊模塊，7-內燃機，8-直燃機，9-電制冷機，I O-余熱機，11 -溫度探測器，12-壓力計，13-流量計。
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的說明。
【具體實施方式】
[0018]本實用新型的實施例1:一種分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置，如圖1所示，包括:分散控制系統(即DCS控制系統)1、iERMS控制器2、樓宇自控系統網關3、能源站終端設備4和多個DDC控制器5，所述的iERMS控制器2分別與分散控制系統I和樓宇自控系統網關3連接，能源站終端設備4與分散控制系統I連接，多個DDC控制器5分別與樓宇自控系統網關3連接。所述的iERMS控制器2包括:通訊模塊6，所述的通訊模塊6分別通過ModbusTCP協議與分散控制系統I和樓宇自控系統網關3連接。所述的能源站終端設備4包括:內燃機7、直燃機8、電制冷機9和余熱機10，所述的內燃機7、直燃機8、電制冷機9和余熱機10分別與分散控制系統I連接。還包括:多個溫度探測器11、壓力計12和流量計13，所述的多個溫度探測器11、壓力計12和流量計13分別與DDC控制器5連接。所述的分散控制系統I采用TCS3000DCS控制系統。所述的iERMS控制器2采用DPU控制柜。所述的內燃機7采用顏巴赫JMS620內燃機發電機組和HEY262X160/390型煙氣-熱水型溴化鋰機組;所述的直燃機8采用HZXQI1-349(14/7)H2M2 型兩用直燃機和 HZXQI1-349(14/7)R2H2-W110 型三用直燃機；所述的電制冷機9采用RHSCW3 30X J型電制冷機;所述的余熱機1采用煙氣熱水型溴化鋰余熱機。所述的通訊模塊6采用SCM通訊卡。所述的內燃機7、直燃機8、電制冷機9和余熱機10分別通過硬接線與分散控制系統I連接。所述的樓宇自控系統網關3可采用485網關，具有通用性強，且設備接線簡單。
[0019]實施例2:—種分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置，如圖1所示，包括:分散控制系統(即DCS控制系統)1、iERMS控制器2、樓宇自控系統網關3、能源站終端設備4和多個DDC控制器5，所述的iERMS控制器2分別與分散控制系統I和樓宇自控系統網關3連接，能源站終端設備4與分散控制系統I連接，多個DDC控制器5分別與樓宇自控系統網關3連接。所述的能源站終端設備4包括:內燃機7、直燃機8、電制冷機9和余熱機10，所述的內燃機
7、直燃機8、電制冷機9和余熱機10分別與分散控制系統I連接。還包括:多個溫度探測器11、壓力計12和流量計13，所述的多個溫度探測器11、壓力計12和流量計13分別與DDC控制器5連接。
[0020]實施例3:—種分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置，如圖1所示，包括:分散控制系統(即DCS控制系統)1、iERMS控制器2、樓宇自控系統網關3、能源站終端設備4和多個DDC控制器5，所述的iERMS控制器2分別與分散控制系統I和樓宇自控系統網關3連接，能源站終端設備4與分散控制系統I連接，多個DDC控制器5分別與樓宇自控系統網關3連接。所述的iERMS控制器2包括:通訊模塊6，所述的通訊模塊6分別通過Modbus TCP協議與分散控制系統I和樓宇自控系統網關3連接。
[0021]實施例4:一種分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置，如圖1所示，包括:分散控制系統(即DCS控制系統)1、iERMS控制器2、樓宇自控系統網關3、能源站終端設備4和多個DDC控制器5，所述的iERMS控制器2分別與分散控制系統I和樓宇自控系統網關3連接，能源站終端設備4與分散控制系統I連接，多個DDC控制器5分別與樓宇自控系統網關3連接。
[0022]本實用新型的一種實施例的工作原理:1ERMS控制器2將分布式能源系統的分散控制系統(Distributed Control System，DCS)和樓宇自控系統(Building AutomaticSyStem，BAS)連接在一起，通過收集樓宇側實時負荷數據，以及外界環境溫度和室內即時信息，做出能源站機組的最優控制決策。具體的說，多個溫度探測器U、壓力計12和流量計13分別采集樓宇暖通系統的供水溫度以及外界環境溫度和室內即時溫度信息、實時樓宇負荷、二次側流量信息，并通過DDC控制器5傳輸至樓宇自控系統網關3，樓宇自控系統網關3再通過通訊模塊6將信息傳輸至iERMS控制器2，iERMS控制器2根據接收的樓宇側的實時信息以及分散控制系統I中通過通訊模塊6傳到iERMS控制器2中的各機組的實時信息，即控制內燃機7、直燃機8、電制冷機9及余熱機10的機組負荷及機組一次側的流量；iERMS控制器2結合上述實時生產數據，向樓宇自控系統和分散控制系統I下達控制制冷通過調節流量控制供水溫度和機組負荷，從而達到能源站側和樓宇側之間的相互協調控制。其中，所述的分散控制系統I根據接收的樓宇側的實時信息，控制內燃機7、直燃機8、電制冷機9及余熱機10的機組負荷以及機組一次側和樓宇二次側的流量，并通過調節流量控制供水溫度和機組負荷，從而達到能源站側和樓宇側之間的相互協調控制可采用現有技術實現。
【主權項】
1.一種分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置，其特征在于，包括:分散控制系統(I)、iERMS控制器(2)、樓宇自控系統網關(3)、能源站終端設備(4)和多個DDC控制器(5)，所述的iERMS控制器(2)分別與分散控制系統(I)和樓宇自控系統網關(3)連接，能源站終端設備(4)與分散控制系統(I)連接，多個DDC控制器(5)分別與樓宇自控系統網關(3)連接。2.根據權利要求1所述的分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置，其特征在于，所述的iERMS控制器(2)包括:通訊模塊(6)，所述的通訊模塊(6)分別通過Modbus TCP協議與分散控制系統(I)和樓宇自控系統網關(3)連接。3.根據權利要求1所述的分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置，其特征在于，所述的能源站終端設備⑷包括:內燃機(7)、直燃機(8)、電制冷機(9)和余熱機(10)，所述的內燃機(7)、直燃機(8)、電制冷機(9)和余熱機(10)分別與分散控制系統(I)連接。4.根據權利要求1所述的分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置，其特征在于，還包括:多個溫度探測器(11)、壓力計(12)和流量計(13)，所述的多個溫度探測器(11)、壓力計(12)和流量計(13)分別與DDC控制器(5)連接。5.根據權利要求1、2或3所述的分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置，其特征在于，所述的分散控制系統(I)采用TCS3000DCS控制系統。6.根據權利要求1或2所述的分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置，其特征在于，所述的iERMS控制器(2)采用DPU控制柜。7.根據權利要求3所述的分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置，其特征在于，所述的內燃機(7)采用顏巴赫JMS620內燃機發電機組和HEY262X160/390型煙氣-熱水型溴化鋰機組;所述的直燃機(8)采用HZXQ I1-349(14/7)H2M2型兩用直燃機和HZXQ 11-349(14/7汴2!12-1110型三用直燃機;所述的電制冷機(9)采用RHSCW330XJ型電制冷機;所述的余熱機(10)采用煙氣熱水型溴化鋰余熱機。8.根據權利要求2所述的分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置，其特征在于，所述的通訊模塊(6)采用SCM通訊卡。9.根據權利要求3所述的分布式能源系統中的復合控制系統運行優化裝置，其特征在于，所述的內燃機(7)、直燃機(8)、電制冷機(9)和余熱機(10)分別通過硬接線與分散控制系統(I)連接。
【文檔編號】F24D19/10GK205593051SQ201620319984
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月15日
【發明人】孔飛, 孫曉旭, 柳玉賓
【申請人】中國華電集團科學技術研究總院有限公司