HND供電自動化系統在工廠中的應用

王興龍

摘 要：隨著變電站自動化系統的不斷發展，HND供電自動化技術在應用中越來越完善，為了保證電力系統的穩定運行，必須對電力自動化系統進行優化與改進。本文對HND供電自動化系統的構成進行了介紹，還對HND供電自動化系統的功能以及特性進行了分析，在工廠中應用HND供電自動化系統，可以實現工廠的自動化生產，可以提高工廠的生產效率，通過筆者的分析與介紹，希望可以促進HND系統更好的推廣與應用。

關鍵詞：HND供電系統；自動化；工廠；應用

本文結合某機電設備制造廠實例，對HND供電自動化系統在工廠中的應用進行了介紹。通過實踐發現，應用HND供電自動化系統，可以提高工廠的生產效率，還可以增加工廠的經濟效益。在本文的案例中，該機電設備制造廠應用HND2000供電自動化系統后，收到了良好的效果，實現了工廠生產的自動化運行，也實現了工廠的信息化生產，有助于工廠對人力資源進行合理優化，實現資源配置的最佳化。

一、HND供電自動化系統的構成

該機電設備制造廠的中心配電站采用了HND2000供電自動化系統，這一系統具有分層分布式結構的特點。中心配電站自動化系統是由三部分構成，從上到下依次是配電站層、網絡層以及間隔層，如圖1所示。

其中配電站層的功能主要是對自動化系統運行狀況進行監視，這一系統的穩定運行有利于對HND供電自動化系統進行維護，而且可以優化通信控制系統，有利于對HND系統運行過程中產生的信息進行管理。配電站層可以對電力系統中各個設備的運行狀況進行監測，代替了工廠值班工作站人員，是實現工廠自動化運行的必備條件。配電站層是由主機與通訊處理器構成的，在配電站層中，有著多種線路，有一臺通信處理器還有若干單元模塊。主機的功能主要是對系統進行監控，而且可以下達命令，可以實現工廠內電力的調度。網絡層實現通信主要采用了現場總線的通信方式，其可以實現間隔層與配電站層數據的交換。間隔層具有數據與信息處理的功能，這一系統在設計時采用了數字信號處理技術，而且具有電磁兼容的功能，可以對系統內設備實現質量檢測，保證系統安全、穩定的運行。間隔層中有著較多的數字保護裝置，這些設備是按站內一次分布配置進行排列的，而且直接安裝在6kV的開關柜上，間隔設備具有相互獨立的特點，利用互聯網技術，以及配電站微機保護裝置，減少了主控室信號以及控制保護電纜，減少了二次接線，有利于降低工程供電系統的投資，而且有利于保證系統的可靠運行。

該裝置為保護、控制和測控一體化設計、分散安裝在間隔層的每臺6kV高壓開關柜上，在裝置面板上有全漢化液晶顯示屏，方便工作人員操作。它以摩托羅拉MCU為核心處理器。每單元裝置內部由可靠快速CAN總線連接的多CPU模塊組成。裝置各子模塊按功能分配，分別有智能數字量采集模塊（DI）、智能交流采集模塊（AC）、智能溫度直流采集模塊（DC）、智能控制模塊（OUT）、智能數字輸入輸出模塊（DIO），裝置主模塊（CPU）負責管理收集各子模塊信息和配置，特定功能如同期、遠方，就地等由主模塊進行檢測判別。DI模塊功能包括可配置的開關量采集、脈沖量采集、編碼信號等采集；AC模塊功能包括電流、電壓、有功、無功、功率因數、有功電能、無功電能的采集、DC模塊采集外部弱直流性質輸入量，它們可以是溫度或直流變送器輸出的直流電壓量；OUT模塊可以實現遙控，遙調；DIO模塊同時具有遙信、遙控，遙調功能，可實現遙信閉鎖遙控、滑檔閉鎖等功能。

二、HND供電自動化系統的功能與特性

1、數據采集

在該機電設備制造廠中，采用了HND2000供電自動化系統，這一系統具有數據采集的功能，可以對工廠運行過程中，可以利用測控裝置，對遙測、脈沖以及微機保護信息進行詳細的記錄。其中模擬量包括有功功率、無功功率、電流以及電壓等。狀態量包括斷路器位置信號、刀閘位置信號、事故總信號、預告信號，保護及自動裝置動作信號，通道故障信息、時間順序記錄。脈沖量包括電度處理將脈沖量分別累計在5min、15min、1h、天、月、年統計中，以避免誤差的累積。電度處理對電度進行峰谷平段化分.可以分別統計。保護定值包括采集各個保護設備的定值，定值區號及保護壓板狀態。故障動作信息包括采集保護設備的故障動作信息。裝置故障顯示包括系統按裝置掃描周期和裝置實時的狀態變化及時更新數據庫，并反映在監視滴面上。

2、控制操作

HND供電自動化系統還具有控制操作的功能，其利用相關配件設備，可以控制高壓開關柜斷路器的操作，利用微機后臺，控制操作可以實現工作站的穩定運行。針對特殊的設備，還可以采用手動操作的方式，這樣可以提高系統運行的可靠性。

3、防誤操作閉鎖控制功能

HND系統的防誤操作以及閉鎖控制功能主要是利用軟硬件配合的方式實現的，在HND供電自動化系統中，采用專業的軟件與硬件，可以實現對開關的閉鎖控制以及現場操作。該機電設備制造廠中，還采用了五防遙控技術，在遙控的過程中，還要對硬件設備進行反校，這樣才能保證控制功能的有效發揮。

4、報警及事件記錄功能

將遙測越限、正常遙信變位、事故變位、SOE、保護信息、遙控記錄、操作記錄等信息集中統一管理，激發事件記錄分類別進行記錄。重要報警信息，如事故報警、保護動作等隨時彈出顯示、打印。

5、歷史記錄功能

定期將處理后的數據保留入歷史庫，以供趨勢分析、統計計算之用。

6、顯示打印功能

系統主機上可以顯示供電系統圖、各類曲線包括電流、電壓、無功、有功、功率因素、事件列表、保護信息、報表等、還可以人工、自動或定時打印各種報表、瞄線、事件等，在圖形上的光標位置處，可對電流、電壓、有功、無功、視在功率、諧波、尖峰有效值等變量進行計算。

7、保護功能

除完成常規的保護功能如限時速斷、過流、零序電流、零序電壓等保護，還可測定LCD顯示運行電流，故障時間登錄以及帶有8～50次的故障錄波記錄，保存對系統采集的擾動數據處理，并進行波形顯示，故障分析和打印；當發生小電流單相接地時，系統自動報警并顯示出接地的線路及相別。

三、結語

在我國變電站工程中，自動化技術應用越來越廣泛，這也是科技不斷發展的必然趨勢。將HND供電自動化系統應用在工廠中，可以實現供電系統的自動化運行。HND是一種新興的供電系統，其具有較多的優點，這一系統采用了分層分布式結構，在配電站層中，包含了監控裝置以及保護裝置，可以實現與一次設備的有效融合，而且可以實現供電自動化系統的快速發展。經過實踐發現，在工廠中應用HND供電自動化系統，可以實現工程電力系統安全、穩定、可靠的運行，可以提高工廠的工作效率以及經濟效益，是一項值得推廣的技術。

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