HND供電自動化系統(tǒng)在工廠中的應(yīng)用

王興龍

摘 要：隨著變電站自動化系統(tǒng)的不斷發(fā)展，HND供電自動化技術(shù)在應(yīng)用中越來越完善，為了保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，必須對電力自動化系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)。本文對HND供電自動化系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行了介紹，還對HND供電自動化系統(tǒng)的功能以及特性進(jìn)行了分析，在工廠中應(yīng)用HND供電自動化系統(tǒng)，可以實現(xiàn)工廠的自動化生產(chǎn)，可以提高工廠的生產(chǎn)效率，通過筆者的分析與介紹，希望可以促進(jìn)HND系統(tǒng)更好的推廣與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：HND供電系統(tǒng)；自動化；工廠；應(yīng)用

本文結(jié)合某機電設(shè)備制造廠實例，對HND供電自動化系統(tǒng)在工廠中的應(yīng)用進(jìn)行了介紹。通過實踐發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用HND供電自動化系統(tǒng)，可以提高工廠的生產(chǎn)效率，還可以增加工廠的經(jīng)濟效益。在本文的案例中，該機電設(shè)備制造廠應(yīng)用HND2000供電自動化系統(tǒng)后，收到了良好的效果，實現(xiàn)了工廠生產(chǎn)的自動化運行，也實現(xiàn)了工廠的信息化生產(chǎn)，有助于工廠對人力資源進(jìn)行合理優(yōu)化，實現(xiàn)資源配置的最佳化。

一、HND供電自動化系統(tǒng)的構(gòu)成

該機電設(shè)備制造廠的中心配電站采用了HND2000供電自動化系統(tǒng)，這一系統(tǒng)具有分層分布式結(jié)構(gòu)的特點。中心配電站自動化系統(tǒng)是由三部分構(gòu)成，從上到下依次是配電站層、網(wǎng)絡(luò)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(tǒng)運行狀況進(jìn)行監(jiān)視，這一系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有利于對HND供電自動化系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，而且可以優(yōu)化通信控制系統(tǒng)，有利于對HND系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的信息進(jìn)行管理。配電站層可以對電力系統(tǒng)中各個設(shè)備的運行狀況進(jìn)行監(jiān)測，代替了工廠值班工作站人員，是實現(xiàn)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(gòu)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(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，而且可以下達(dá)命令，可以實現(xiàn)工廠內(nèi)電力的調(diào)度。網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)通信主要采用了現(xiàn)場總線的通信方式，其可以實現(xiàn)間隔層與配電站層數(shù)據(jù)的交換。間隔層具有數(shù)據(jù)與信息處理的功能，這一系統(tǒng)在設(shè)計時采用了數(shù)字信號處理技術(shù)，而且具有電磁兼容的功能，可以對系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備實現(xiàn)質(zhì)量檢測，保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行。間隔層中有著較多的數(shù)字保護(hù)裝置，這些設(shè)備是按站內(nèi)一次分布配置進(jìn)行排列的，而且直接安裝在6kV的開關(guān)柜上，間隔設(shè)備具有相互獨立的特點，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以及配電站微機保護(hù)裝置，減少了主控室信號以及控制保護(hù)電纜，減少了二次接線，有利于降低工程供電系統(tǒng)的投資，而且有利于保證系統(tǒng)的可靠運行。

該裝置為保護(hù)、控制和測控一體化設(shè)計、分散安裝在間隔層的每臺6kV高壓開關(guān)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(nèi)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(shù)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(shù)字輸入輸出模塊（DIO），裝置主模塊（CPU）負(fù)責(zé)管理收集各子模塊信息和配置，特定功能如同期、遠(yuǎn)方，就地等由主模塊進(jìn)行檢測判別。DI模塊功能包括可配置的開關(guān)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(shù)、有功電能、無功電能的采集、DC模塊采集外部弱直流性質(zhì)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(xiàn)遙控，遙調(diào)；DIO模塊同時具有遙信、遙控，遙調(diào)功能，可實現(xiàn)遙信閉鎖遙控、滑檔閉鎖等功能。

二、HND供電自動化系統(tǒng)的功能與特性

1、數(shù)據(jù)采集

在該機電設(shè)備制造廠中，采用了HND2000供電自動化系統(tǒng)，這一系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)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(hù)信息進(jìn)行詳細(xì)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(tài)量包括斷路器位置信號、刀閘位置信號、事故總信號、預(yù)告信號，保護(hù)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(tǒng)計中，以避免誤差的累積。電度處理對電度進(jìn)行峰谷平段化分.可以分別統(tǒng)計。保護(hù)定值包括采集各個保護(hù)設(shè)備的定值，定值區(qū)號及保護(hù)壓板狀態(tài)。故障動作信息包括采集保護(hù)設(shè)備的故障動作信息。裝置故障顯示包括系統(tǒng)按裝置掃描周期和裝置實時的狀態(tài)變化及時更新數(shù)據(jù)庫，并反映在監(jiān)視滴面上。

2、控制操作

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

3、防誤操作閉鎖控制功能

HND系統(tǒng)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(xiàn)的，在HND供電自動化系統(tǒng)中，采用專業(yè)的軟件與硬件，可以實現(xiàn)對開關(guān)的閉鎖控制以及現(xiàn)場操作。該機電設(shè)備制造廠中，還采用了五防遙控技術(shù)，在遙控的過程中，還要對硬件設(shè)備進(jìn)行反校，這樣才能保證控制功能的有效發(fā)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(hù)信息、遙控記錄、操作記錄等信息集中統(tǒng)一管理，激發(fā)事件記錄分類別進(jìn)行記錄。重要報警信息，如事故報警、保護(hù)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(shù)據(jù)保留入歷史庫，以供趨勢分析、統(tǒng)計計算之用。

6、顯示打印功能

系統(tǒng)主機上可以顯示供電系統(tǒng)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(hù)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(biāo)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(jìn)行計算。

7、保護(hù)功能

除完成常規(guī)的保護(hù)功能如限時速斷、過流、零序電流、零序電壓等保護(hù)，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(tǒng)采集的擾動數(shù)據(jù)處理，并進(jìn)行波形顯示，故障分析和打??；當(dāng)發(fā)生小電流單相接地時，系統(tǒng)自動報警并顯示出接地的線路及相別。

三、結(jié)語

在我國變電站工程中，自動化技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，這也是科技不斷發(fā)展的必然趨勢。將HND供電自動化系統(tǒng)應(yīng)用在工廠中，可以實現(xiàn)供電系統(tǒng)的自動化運行。HND是一種新興的供電系統(tǒng)，其具有較多的優(yōu)點，這一系統(tǒng)采用了分層分布式結(jié)構(gòu)，在配電站層中，包含了監(jiān)控裝置以及保護(hù)裝置，可以實現(xiàn)與一次設(shè)備的有效融合，而且可以實現(xiàn)供電自動化系統(tǒng)的快速發(fā)展。經(jīng)過實踐發(fā)現(xiàn)，在工廠中應(yīng)用HND供電自動化系統(tǒng)，可以實現(xiàn)工程電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠的運行，可以提高工廠的工作效率以及經(jīng)濟效益，是一項值得推廣的技術(shù)。

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