众智科技 HMC6 功率管理控制器用户手册

系统教程580 更新时间：2025-09-10 08:42:25

2024年1月8日发(作者：)

HMC6

功率管理控制器

用户手册

郑州众智科技股份有限公司

SMARTGEN (ZHENGZHOU) TECHNOLOGY CO.,LTD.

前言 ...................................................................................................................................................... 5

1 概述 ........................................................................................................................................................ 7

2 产品特点 ................................................................................................................................................. 7

3 功能描述 ................................................................................................................................................. 8

3.1 操作 ................................................................................................................................................. 8

3.2 发动机控制 ...................................................................................................................................... 8

3.3 保护（ANSI） ................................................................................................................................. 8

3.4 显示面板 .......................................................................................................................................... 8

3.5 功率管理 .......................................................................................................................................... 8

4 规格 ...................................................................................................................................................... 10

5 操作和显示 ........................................................................................................................................... 11

5.1 面板显示 ........................................................................................................................................ 11

5.2 按键功能描述 ................................................................................................................................ 12

5.3 参数设置 ........................................................................................................................................ 13

6 主发系统模式说明................................................................................................................................ 16

6.1 系统模式 ........................................................................................................................................ 16

6.1.1 手动模式 ................................................................................................................................. 16

6.1.2 半自动模式 ............................................................................................................................. 16

6.1.3 自动模式 ................................................................................................................................. 17

6.2 开机模式说明 ................................................................................................................................ 19

7 轴发系统模式说明................................................................................................................................ 20

7.1 轴发系统模式 ................................................................................................................................ 20

7.1.1 手动模式 ................................................................................................................................. 20

7.1.2 半自动模式 ............................................................................................................................. 20

7.1.3 自动模式 ................................................................................................................................. 21

7.2 工作模式说明 ................................................................................................................................ 21

8 发电机保护功能 ................................................................................................................................... 22

9 硬件结构 ............................................................................................................................................... 28

9.1 结构描述 ........................................................................................................................................ 28

9.2 端子概述 ........................................................................................................................................ 28

9.2.1 Slot #1电源和继电器输出口 .................................................................................................. 29

9.2.2 Slot #2、Slot #3继电器输出口 ............................................................................................. 29

9.2.3 Slot #4 CANBUS接口、模拟调速GOV接口和模拟调压AVR接口 ..................................... 30

9.2.4 Slot #5、Slot #6、Slot #7发电电压、母排电压、发电电流输入接口 ................................ 30

9.2.5 Slot #8开关量输入接口，外部调频、调压接口 ................................................................... 31

9.2.6 Slot #9 继电器输出口 ............................................................................................................ 31

HMC6功率管理控制器用户手册第 2页共82页

9.2.7 Slot #10 RS485通信接口 ....................................................................................................... 31

9.3 接线 ............................................................................................................................................... 32

9.3.1 典型应用图 ............................................................................................................................. 32

9.3.2 交流接线(三相三线) ............................................................................................................... 32

9.3.3 交流接线(单相两线) ............................................................................................................... 32

9.3.4 交流接线(两相三线) ............................................................................................................... 33

9.3.5 模拟量输入口 ......................................................................................................................... 33

9.3.6 多机通信接口 ......................................................................................................................... 34

9.3.7 多机应用示意图 ..................................................................................................................... 34

10 功率管理及工作流程图 ...................................................................................................................... 35

10.1 负荷均分 ...................................................................................................................................... 35

10.2 固定功率输出 .............................................................................................................................. 35

10.3 同步 ............................................................................................................................................. 36

10.4 重载问询 ...................................................................................................................................... 37

10.4.1 重载请求 ............................................................................................................................... 37

10.4.2 重载应答 ............................................................................................................................... 37

10.4.3 重载允许 ............................................................................................................................... 37

10.4.4 重载反馈 ............................................................................................................................... 37

10.5 非重要负载脱扣 .......................................................................................................................... 39

10.6 系统工作流程图 .......................................................................................................................... 40

10.6.1 系统开机工作流程图 ............................................................................................................ 40

10.6.2 系统停机工作流程图 ............................................................................................................ 41

10.6.3 系统合闸工作流程图 ............................................................................................................ 42

10.6.4 系统分闸工作流程图 ............................................................................................................ 43

10.6.5 系统重载有效时工作流程图 ................................................................................................ 44

10.6.6 系统轻载有效时工作流程图 ................................................................................................ 45

11 参数设置一览表 ................................................................................................................................. 46

11.1 母排设置 ...................................................................................................................................... 46

11.2 定时器设置 .................................................................................................................................. 49

11.3 发电机设置 .................................................................................................................................. 50

11.4 发电负载设置 .............................................................................................................................. 52

11.5 GB开关设置 ................................................................................................................................. 55

11.6 模块设置 ...................................................................................................................................... 57

11.7 输入口设置 .................................................................................................................................. 60

11.8 输出口设置 .................................................................................................................................. 64

11.9 同步设置 ...................................................................................................................................... 70

11.10 同步校准.................................................................................................................................... 72

11.11 机旁设置.................................................................................................................................... 74

11.12 DIN16设置 ................................................................................................................................. 74

11.13 DOUT16设置 ............................................................................................................................. 75

11.14 LA16设置 .................................................................................................................................. 77

11.15 用户自定义协议表设置 ............................................................................................................. 78

12 试运行 ................................................................................................................................................ 80

12.1 步骤1-单台机组调试 .................................................................................................................. 80

HMC6功率管理控制器用户手册第 3页共82页

12.2 步骤2-空载半自动并联 .............................................................................................................. 80

12.3 步骤3-带载半自动并联 .............................................................................................................. 80

12.4 步骤4-全自动并联 ...................................................................................................................... 80

13 安装 .................................................................................................................................................... 81

14 故障排除 ............................................................................................................................................. 82

HMC6功率管理控制器用户手册第 4页共82页

前言

是众智的中文商标

是众智的英文商标

SmartGen ― Smart的意思是灵巧的、智能的、聪明的，Gen是generator(发电机组)的缩写，两个单词合起来的意思是让发电机组变得更加智能、更加人性化、更好的为人类服务！

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网址： /

表1 版本发展历史

日期

2014-01-21

2018-06-02

2019-04-23

2019-12-25

1.0

2.0

2.1

2.2

版本

开始发布。

细节优化及更新控制器功能。

修改端子结构描述表内容。

修改后面膜，把模拟调频调压口和运行反馈输入口改为可编程输入口，把升压、降压、音响报警输出口改为可编程输出口，把GOV/AVR可以作为变送器输出，以及增加其它功能。

修改重载描述，接线图，增加配置项等。

增加轴带发电机组相关操作和配置。

原同步设置分为同步设置和同步校准设置，增加输入输出功能。

增加第四个重载及其它配置

内容

2020-05-20

2020-06-12

2020-12-12

2021-08-13

2.3

2.4

2.5

2.7

HMC6功率管理控制器用户手册第 5页共82页

本文档适用于HMC6功率管理控制器。

表2 本文档所用符号的说明

符号

注意

小心

该图标提示或提醒操作员正确操作。

该图标表示错误的操作有可能损坏设备。

说明

警告

Х

●

该图标表示错误的操作有可能会造成死亡、严重的人身伤害和重大的财产损失。

表示该项在对应的功能内无效。

表示该项在对应的功能内有效。

HMC6功率管理控制器用户手册第 6页共82页

1 概述

功率管理及保护装置HMC6是一套为船舶应用领域量身定制的功率管理系统。系统执行发电机组控制、发电量的检测和发电机组保护功能。该系统是一个真正的多主站系统，其功率管理功能是依靠所有发电机控制单元计算来实现的。系统内部选定一个控制单元为“指令单元”，该控制单元负责发电机组起动优先级和其它相关功率管理功能的计算。

HMC6能够实现最多16台发电机组的自动同步及负荷分配。如果其中一个控制单元出现故障，功率管理计算将自动转到下一个可用控制单元。每一个控制单元都是由CANBUS总线连接，该总线为内部多机通信专用不能连接外部CANBUS系统。

2 产品特点

——动态同步，自动检测相位差、电压差、频率差实现快速自动同步；

——负荷分配，能够自动调度发动机起停并能够自动均分负荷；

——重载问询，在重载问询有效的情况下如果功率不够将自动起动下一台发电机组；

——非重要负载脱扣，在超过设置功率时可脱扣一部分非重要负载；

——轻载有效，轻载有效时发动机负荷低于停机负荷时发电机组仍不停车；

——多种调速输出接口，可以继电器输出调速、电压信号输出调速、电流信号输出调速；

——多种调压输出接口，可以继电器输出调压、电压信号输出调压、电流信号输出调压；

——固定功率输出，可以根据外界调速调压的电压信号(±10V)调整功率输出大小，也可根据配置固定功率输出或固定功率因数输出；

——安全模式，额外保留一台机组带载运行；

——控制发动机的开机/停机；

——保留运行机组数，母排上最少带载运行的机组个数；

——限制最大在网机组数，母排上最大带载运行的机组个数；

——适合于三相四线、三相三线、两相三线、单相、50/60Hz系统；

——带PLC功能，用户可根据自己需要编程想要的控制逻辑；

——开机模式可选择，开机模式有循环开机、线性开机、值班时间开机三种可选择；

——调度开机模式可选择，可根据机组功率百分比和剩余功率两种方式选择调度开机方式；

——3级密码保护，两个可以自定义用户配置项的密码权限，即用户能修改的配置项可以自定义；

——液晶显示LCD为480x272，带背光，中文、英文及其他多种语言可选界面操作，且可现场选择；

——参数设置功能：允许用户对其参数进行更改设定，同时记忆在内部FLASH存储器内，在系统掉电时也不会丢失。绝大部分参数可从控制器前面板调整，所有参数可使用PC机通过USB接口调整，又可使用PC机通过RS485接口调整；

——具有历史记录功能：把跳闸、停机报警和开停机、合分闸事件分报警记录和事件记录按时间先后记录下来，掉电不丢失, 每个记录最多可记录99条。

HMC6功率管理控制器用户手册第 7页共82页

3 功能描述

3.1 操作

● 柴油发电机

● 柴油发电机之间的负载分配

● 柴油发电机固定功率（非对称负荷分配）

● 重载问询（定功率负载）

● 非重要负载脱扣

● 安全模式（额外保留一台机组带载运行）

3.2 发动机控制

● 开机/停机控制

● 发动机调速控制，调速控制为继电器输出控制、模拟电压输出控制、模拟电流输出控制。

3.3 保护（ANSI）

● 过流保护，4 级

● 逆功率保护，2 级

● 过功率保护，2 级

● 过压保护2级

● 欠压保护3级

● 频率过高和过低保护3级

● 电流不平衡保护

● 失磁保护

● 合分闸失败保护

● 开关量输入

3.4 显示面板

● 发电机开机/停机按钮

● 自动/半自动模式切换按钮

● 用于开关合/分闸操作的按钮

● 用于最高优先级的按钮

● 状态、报警和信息文字显示

3.5 功率管理

电站操作:

● 柴油发电机（上限16 台）

● 岸电连接（禁止所有发电机组开机带载）

功率管理功能：

● 全船失电处理

● 根据负载的发电机开机/停机

● 自动开机模式选择

►循环开机

►线性开机

►值班时间开机

● 自动调度开机模式选择

HMC6功率管理控制器用户手册第 8页共82页

►机组功率百分比

►剩余功率

● 分级优先脱扣

● 重载问询

● 轻载有效

● 保留运行机组数

● 安全停车、安全跳闸

● 安全模式（额外保留一台机组带载运行）

● 限制在网机组数

● 母排分断处理

HMC6功率管理控制器用户手册第 9页共82页

4 规格

表3 规格参数

项目

工作电压

整机功耗

交流发电机电压输入：

三相四线

三相三线

两相三线

单相

交流发电机频率

继电器输出口

模拟调速输出GOV

模拟调压输出AVR

模拟频率调节输入FREQ IN

模拟电压调节输入VOLT IN

外形尺寸

开孔尺寸

电流互感器次级电流

工作条件

储藏条件

防护等级

绝缘强度

重量

DC8.0V至35.0V连续供电

<4W(待机方式：≤2W)

AC 15V - 360V (ph-N)

AC 30V - 620V (ph-ph)

AC 15V - 360V (ph-N)

50/60Hz

8A AC250V无源输出

DC(-10~10)V /(-20~20)mA

DC(-10~10)V

266 mm x 182 mm x 45 mm

214mm x 160mm

额定:5A

温度：(-25~+70)°C 相对湿度：(20~93)% RH

温度：(-25~+70)°C

IP65：当控制器和控制屏之间加装防水橡胶圈时

在交流高压端子与低压端子之间施加AC2.2kV电压，1min内漏电流不大于3mA。

0.95kg

内容

HMC6功率管理控制器用户手册第 10页共82页

5 操作和显示

5.1 面板显示

HMC6的显示液晶为一块4.3寸TFT，分辨率为480*272。面板图如下：

图1 HMC6 面板图

HMC6功率管理控制器用户手册第 11页共82页

5.2 按键功能描述

表4 按键描述

图标

按键

停机键

开机键

半自动键

自动键

最高优先级选择键

合闸键

分闸键

上翻/增加键

下翻/减少键

1. 翻屏；

2. 在设置中向上移动光标及增加光标所在位的数字。

1. 翻屏；

2. 在设置中向下移动光标及减少光标所在位的数字。

1. 翻页；

2. 在设置中向左移动光标。

1. 翻页；

2. 在设置中向右移动光标。

1. 按下此键可进入操作帮助；

2. 按下此键3秒钟以上，进入参数配置菜单；

3. 在设置中确认设置信息。

1. 回到第一个界面；

2. 在设置中返回到上一级菜单。

在半自动模式下，可控制分闸。

描述

在半自动模式并联运行时可分闸停机。

按下此键3秒钟以上，可以测试面板指示灯是否正常(试灯)。

在半自动模式时，按下此键可以使静止的发电机组开始起动。

按下此键，可以将控制器置于半自动模式。

按下此键，可以将控制器置于自动模式。

按下此键，此发电机组的优先级变为最高。在相应运行模式下可最先起动此台发电机组。

在半自动模式下，可控制合闸。

左翻/左移键

右翻/右移键

配置/确认键

退出键

HMC6功率管理控制器用户手册第 12页共82页

5.3 参数设置

按下键3秒钟以上，进入用户菜单；

★参数设置

输入正确密码(出厂时为00318)后可进入参数设置界面。

密码可分三个等级，一个最高等级，两个用户自定义等级。最高等级密码进入配置界面，所有配置项均可配置；两个自定义等级密码进入配置界面，用户自定义使能配置项才可配置。

参数设置包括以下内容：

★母排设置

★定时器设置

★发电机设置

★发电负载设置

★GB设置

★输入口设置

★输出口设置

★模块设置

★同步设置

★同步校准

★机旁设置

★DIN16-1设置

★DIN16-2设置

★DOUT16-1设置

★DOUT16-2设置

★LA16-1设置

★LA16-2设置

例：

返回

母排设置

定时器设置 >

发电机设置

发电负载设置

开关设置

输入口设置

输出口设置

模块设置

同步设置

同步校准

返回

母排设置

定时器设置 >

>开机延时

>停机延时

>起动输出延时

表2：

用于改变需要设置的内容，用于进入设置>开机延时

>停机延时

>起动输出延时

>停机输出延时

>起动等待延时

>停机等待延时

>带载稳定延时

>瞬态故障延时

>重载应答延时

>报警开机延时

>触发开机延时

表1：

用于改变需要设置的内容，(表2) ，

退出设置。

用于进入设置HMC6功率管理控制器用户手册第 13页共82页

发电机设置

发电负载设置

开关设置

输入口设置

输出口设置

模块设置

同步设置

同步校准

返回

母排设置

定时器设置 >

发电机设置

发电负载设置

开关设置

输入口设置

输出口设置

模块设置

同步设置

同步校准

>开机延时

>停机延时

>起动输出延时

>停机输出延时

>开机等待延时

>停机等待延时

>带载稳定延时

>瞬态故障延时

>重载应答延时

>报警开机延时

>触发开机延时

>报警停机延时

>开机延时

>停机延时

>起动输出延时

>停机输出延时

>开机等待延时

>带载稳定延时

>瞬态故障延时

>重载应答延时

>报警开机延时

>触发开机延时

>停机输出延时

>开机等待延时

>停机等待延时

>带载稳定延时

>瞬态故障延时

>重载应答延时

>报警开机延时

>触发开机延时

>开机延时

>起动输出延时

>停机输出延时

>开机等待延时

>停机等待延时

>带载稳定延时

>瞬态故障延时

>重载应答延时

>报警开机延时

>触发开机延时

00005

(表3), 返回上一级(表1)。

表3：

用于改变需要设置的内容，返回上一级(表1)。

用于确定设置>停机延时

(表4) ，表4：

用于进入设置(表5)，使用态(表4)。

返回上一级未选择状

00005

表5

用于改变光标位置，用于改变光标上的数值，用于确定设置，当设置完毕确认后参数自退出设置。动保存到系统内部存储空间内HMC6功率管理控制器用户手册第 14页共82页

>报警停机延时

注意：在配置时，长按键可直接退出设置。

HMC6功率管理控制器用户手册第 15页共82页

6 主发系统模式说明

6.1 系统模式

6.1.1 手动模式

开关量输入口功能手动模式输入有效后系统进入手动模式，手动模式下，HMC6控制器只能够实现数据监视和报警，GOV和AVR不动作，手动调速输入、手动调速输出和手动调压输入、手动调压输出能够起作用。不能够对开关和发动机进行控制。

6.1.2 半自动模式

按下面板上面的半自动按钮，系统转到半自动模式。在半自动模式下控制单元不会自动启动任何控制时序，由外来信号触发其执行流程。

外部命令可以由三种方式提供：

1. 显示面板按钮

2. 使用开关量输入

3. 使用Modbus 命令

半自动模式下，所有可用的发电机控制单元可以通过前部面板上控制按钮来操作发电机起动、停机、同步合闸、卸载分闸。

系统会检测发电机是否过载，一旦过载，非重要负载脱扣功能会启动来保障母排正常的电力供应。

如有重载问询，系统会计算所需功率，如果电站剩余功率不够，系统将不允许重载起动。

半自动模式起机：

a) 按下起动按钮，HMC6输出开机命令，系统进入“起动输出”延时，在此延时期间发动机起动继电器输出；

b) 起动输出延时结束后进入“起动等待”延时，在起动等待延时结束后如果控制器采集的发电电压和发电频率达不到起动成功电压和频率的设置值，控制器发出“起动失败”闭锁报警；

c) 起动等待延时过程中达到起动成功条件后进入“带载稳定”延时，在带载稳定延时结束后，如果控制器的发电电压和发电频率达不到带载电压和频率的设置值，控制器发出“频率电压故障”闭锁报警并停机，如果达到带载条件控制器进入“正常运行”状态；

d) 在控制器正常运行状态时如果没有合闸，电压或者频率突然又不满足带载的条件，这时控制器开始进入“瞬态故障”延时，如延时结束后发电电压或者频率还不能满足带载条件控制器发出“频率电压故障”闭锁报警并停机，如果延时期间满足带载条件进入“正常运行”状态；

e) 发电机组在 “正常运行”状态，可按下面板合闸按键，系统自动同步并合闸，如果是单机运行直接合闸；

f) 合闸后如果是多机并联运行，系统自动进行负荷分配；

g) 如果有跳闸或停机报警，则系统跳闸或停机且报警页显示跳闸或停机报警信息。

半自动模式停机：

a) 合闸状态按下分闸按钮机运行直接分闸；

，如果是多机组并联运行，系统先软卸载转移负荷后分闸；如果是单HMC6功率管理控制器用户手册第 16页共82页

b) 分闸过后或者分闸状态下按下停机按钮，系统进入“停机输出”延时在此期间发动机停机继电器输出；

c) 停机输出延时结束后，系统进入“停机等待”延时，停机等待延时过程中，如果发电电压和频率信号消失控制器认为发电机组停机进入待机状态，如果停机等待延时结束后，依然有发电电压或频率信号进入“停机失败”；

d) 在停机失败状态下，如果检测到发电电压或频率信号消失，控制器认为发电机组停机完毕进入“待机”状态。

6.1.3 自动模式

按下面板上面的自动按键，系统进入自动模式。

所有可用的发电机组控制单元均由功率管理系统控制。根据发电机优先级和实际母排负荷情况起停发电机组。运行状态中的发电机一旦出现跳闸报警，系统将起动下一台发电机，使之与母排同步并车，然后让故障机退出服务。同时系统会检测发电机是否过载，一旦过载，非重要负载脱扣功能会启动来保障母排正常的电力供应。

如果出现重载问询，系统会计算所需功率，在允许重载连接到电站之前，有必要的话会开启其它发电机组。

自动模式起动规则：

a) 系统检测母排没有电压信号，系统根据开机模式规则起动相应发电机组；

b) 负载增大，母排功率不够则自动起动相应数量机组以满足负载需求；

c) 如果重载问询输入有效，根据系统计算，如果功率不够则自动起动相应数量机组以满足重载需求；

d) 如果有机组出现跳闸及停机故障报警时，则自动起动相应数量机组以满足退出故障机组时负载的需求；

e) 线性开机模式，优先级变化，起动高优先级的处于待机状态机组；

f) 值班时间开机模式，根据值班时间机组开机。

自动模式起动顺序如下：

a) HMC6自动开机有效后，系统进入“开机延时”状态；

b) 开机延时结束后，系统进入“起动输出”延时，在此延时期间发动机起动继电器输出；

c) 起动输出延时结束后进入“起动等待”延时，在起动等待延时结束后如果控制器采集的发电电压和发电频率达不到起动成功电压和频率的设置值，控制器发出“起动失败”闭锁报警；

d) 起动等待延时过程中达到起动成功条件后进入“带载稳定”延时，在带载稳定延时结束后，如果控制器的发电电压和发电频率达不到带载电压和频率的设置值，控制器发出“频率电压故障”闭锁报警并停机，如果达到带载条件控制器进入“正常运行”状态；

e) 在控制器正常运行状态时如果没有合闸，电压或者频率突然又不满足带载的条件，这时控制器开始进入“瞬态故障”延时，如延时结束后发电电压或者频率还不能满足带载条件控制器发出“频率电压故障”闭锁报警并停机，如果延时期间满足带载条件进入“正常运行”状态；

f) 控制器进入正常运行后且发电达到带载条件后(发电正常指示灯亮)，系统自动进行同步并合闸；

g) 合闸后如果是多机并联运行，系统自动进行负荷分配；

h) 如果有跳闸或停机报警，则系统跳闸或停机且报警页显示跳闸或停机报警信息。

自动模式停机规则：

a) 多机运行时系统检测到负荷功率低于停机功率时，根据开机模式规则，先软卸载转移负荷，然后分闸停机；

b) 如果有机组出现跳闸及停机故障报警时，则故障机组相应分闸及停机；

HMC6功率管理控制器用户手册第 17页共82页

c) 如果有机组出现安全跳闸及安全停机故障报警时，则故障机组等母排上正常机组可以满足退出故障机组时负载需求时软卸载分闸及停机；

d) 线性开机模式，优先级变化，处于待机状态的高优先级机组起动后，如果负荷功率低于停机功率时，软卸载分闸停机；

e) 值班时间开机模式，根据值班时间机组停机。

自动模式停机顺序如下：

a) 自动模式下停机有效时，系统进入“停机延时”状态；

b) 停机延时结束后，如果是多机组并联运行，系统先软卸载转移负荷后分闸；

c) 分闸过后，系统进入“停机输出”延时在此期间发动机停机继电器输出；

d) 停机输出延时结束后，系统进入“停机等待”延时，停机等待延时过程中，如果发电电压和频率信号消失控制器认为发电机组停机进入待机状态，如果停机等待延时结束后，依然有发电电压或频率信号进入“停机失败”；

e) 在停机失败状态下，如果检测到发电电压或频率信号消失，控制器认为发电机组停机完毕进入“待机”状态。

表5 系统模式说明

系统模式

手动模式

起动条件及调速调压接口

外部起动发电机组，调速输入、输出和调压输入、输出有效。监控发电机各种参数。

分闸或停机条件

外部分闸停机。

半自动模式

按下面板起动按键起动发电机，调速输入和调压输入开关量输入口无效，按下面板停机按钮或者有跳闸停机报警时。

系统自动进行调速、调压控制。

母排无电时自动根据优先级或者值班时间起动发电机组（详细见自动模式起机规则），调速、调压输入开关量输入口无效，系统自动进行调速、调压控制。

有跳闸停机报警时跳闸停机。在多台机组并联运行时如负荷值低于设置的低负荷停机值时系统分闸停机。值班开机模式下，值班时间到的机组分闸停机。（详细见自动模式起机规则）

自动模式

HMC6功率管理控制器用户手册第 18页共82页

6.2 开机模式说明

表6 开机模式说明

起机模式起动方式

按确定的发电机优先级起动发电机组。最高优先（最小数字）的发电机被最先起动，然后第二高优先。

如：三台机组起动顺序为1-2-3.

循环顺序按确定的优先级起动发电机。最高优先（最小数字）的发电机被最先起动，然后第二高优先。

如：三台机组起动顺序为1-2-3.

值班时间顺序不按预先设置的优先起动发电机组。运行时间最少的机组被最先起动。机组起动过后，运行够设置的值班时间之后，下一台运行时间少的机组起动。

停机方式

自动

模式

半自动

模式

手动

模式

线性模式

线性停止发电机按后进先出的原理。3台发电机●

组的停机顺序为3-2-1。

Х Х

循环模式

循环顺序按先进先出的原则停止机组。 3台发电●

机组的停机顺序为

1-2-3。

运行时间最长的发电机组被最先停止。运行时间存储在系统存储器掉电不丢失。

Х Х

值班时间模式

● Х Х

HMC6功率管理控制器用户手册第 19页共82页

7 轴发系统模式说明

7.1 轴发系统模式

7.1.1 手动模式

开关量输入口功能手动模式输入有效后系统进入手动模式，手动模式下，HMC6控制器只能够实现数据监视和报警，GOV和AVR不动作，手动调速输入、手动调速输出和手动调压输入、手动调压输出能够起作用。不能够对开关和发动机进行控制。

7.1.2 半自动模式

按下面板上面的半自动按钮（或通过半自动模式切换开关），系统转到半自动模式。在半自动模式下控制单元不会自动启动任何控制时序，由外来信号触发其执行流程。

外部命令可以由三种方式提供：

1. 显示面板按钮

2. 使用开关量输入

3. 使用Modbus 命令

半自动模式下，所有可用的发电机控制单元可以通过前部面板上控制按钮来操作发电机起动、停机、同步合闸、卸载分闸。

系统会检测发电机是否过载，一旦过载，非重要负载脱扣功能会启动来保障母排正常的电力供应。

如有重载问询，系统会计算所需功率，如果电站剩余功率不够，系统将不允许重载起动。

半自动模式起机：

a) 按下起动按钮b)

c)

d)

，控制器首先判断轴发电磁阀合排反馈状态（如果被配置），如果未检测到e)

轴发电磁阀状态，轴发电磁阀合排输出（如果被配置），等待轴发电磁阀合排反馈状态有效；

检测到轴发电磁阀合排反馈信号后，HMC6输出开机命令，系统进入“起动输出”延时，在此延时期间发动机起动继电器输出；

起动输出延时结束后进入“起动等待”延时，在起动等待延时结束后如果控制器采集的发电电压和发电频率达不到起动成功电压和频率的设置值，控制器发出“起动失败”闭锁报警；

起动等待延时过程中达到起动成功条件后进入“带载稳定”延时，在带载稳定延时结束后，如果控制器的发电电压和发电频率达不到带载电压和频率的设置值，控制器发出“频率电压故障”闭锁报警并停机，如果达到带载条件控制器进入“正常运行”状态；

在控制器正常运行状态时如果没有合闸，电压或者频率突然又不满足带载的条件，这时控制器开始进入“瞬态故障”延时，如延时结束后发电电压或者频率还不能满足带载条件控制器发出“频率电压故障”闭锁报警并停机，如果延时期间满足带载条件进入“正常运行”状态；

轴带发电机组在 “正常运行”状态，可按下面板合闸按键或者输入口轴发带载有效，系统自动f)

同步并合闸；

g) 如果是负载接收模式，合闸时会判断轴发功率是否满足接收主发所有功率，如果不能满足，控制器发出报警，停止合闸操作，如果满足要求，轴发接收所有负载后主发分闸停机（主发在自动模式时有效）；如果是固定功率模式，控制器同步合闸，按照固定的功率和主发并网运行；

h) 如果有跳闸或停机报警，则系统跳闸或停机且报警页显示跳闸或停机报警信息。

HMC6功率管理控制器用户手册第 20页共82页

半自动模式停机：

a) 合闸状态按下分闸按钮或者输入口主发带载有效，系统调度主发开机（主发在自动模式时有效），判断主发功率是否满足接收轴发所有功率，如果不能满足，控制器发出报警，停止分闸操作，如果满足要求，轴发先软卸载转移负荷后分闸停机；

b) 分闸过后或者分闸状态下按下停机按钮，系统进入“停机输出”延时在此期间发动机停机继电器输出；

c) 停机输出延时结束后，系统进入“停机等待”延时，停机等待延时过程中，如果发电电压和频率信号消失控制器认为发电机组停机进入待机状态，如果停机等待延时结束后，依然有发电电压或频率信号进入“停机失败”；

d) 在停机失败状态下，如果检测到发电电压或频率信号消失，控制器认为发电机组停机完毕进入“待机”状态。

7.1.3 自动模式

按下面板上面的自动按键（或通过自动模式切换开关），系统进入自动模式。

自动模式和半自动模式开停机、合分闸序列一样，只是自动模式，面板上的开停机、合分闸按钮不起作用，只能通过输入口操作。

主发带载时，轴发带载输入有效时，轴发自动开机合闸，主发自动卸载停机；

轴发带载时，主发带载输入有效时，主发自动开机合闸，轴发自动卸载停机；

固定功率模式时，轴发带载输入有效时，轴发自动开机合闸和主发并网运行；

负载均分模式时，轴发带载输入有效时，轴发自动开机合闸和主发并网运行。

7.2 工作模式说明

表7 工作模式说明

工作模式

负载接收模式

说明

自动

模式

半自动手动

模式模式

● Х

轴发合闸后，负载要全部转移到轴发侧，主发分闸停机；

●

轴发分闸时，负载要全部转移到主发侧，轴发分闸停机。

轴发合闸后，负载由轴发固定带载一部分，主发带剩余●

功率；

轴发分闸时，负载要全部转移到主发侧，轴发分闸停机

轴发合闸后，负载由轴发和主发每个机组平均带载；

●

轴发分闸时，负载要全部转移到主发侧，轴发分闸停机。

固定功率模式

● Х

负载均分模式

● Х

注意：轴发模式，轴带发电机组如果不能调速，需要把GOV、AVR输出设置为无。

HMC6功率管理控制器用户手册第 21页共82页

8 发电机保护功能

HMC6提供发电保护、母排保护、电流保护、功率保护和开关保护, 每一路保护都可配置一个或者多个继电器输出。

表8 控制器报警类型

报警类型/动作

闭锁

警告

安全跳闸

安全跳闸停机

跳闸

跳闸停机

蜂鸣器

●

显示

●

卸载

Х

●

Х

跳闸

Х

●

停机

Х

●

Х

●

起动

Х

●

Х

每一种报警都需要应答过后才能清除，所有报警信息应答过后，如果该数据已经不在报警范围内，则该信息自动清除。也可通过输入口的“报警复位”功能实现报警清除。

图2 报警显示图

按键选择要应答的报警，按确认键应答该报警。

表9 HMC6报警列表

序号

母排保护

1

2

母排过压1

母排过压2

当母排电压大于设置的母排过压1阈值时报警

当母排电压大于设置的母排过压2阈值时报警

警告

一直有效

跳闸报警

一直有效

类型描述出厂报警类型

HMC6功率管理控制器用户手册第 22页共82页

序号

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

类型

母排过压3

母排欠压1

母排欠压2

母排欠压3

母排过频1

母排过频2

母排过频3

母排欠频1

母排欠频2

母排欠频3

母排频率变化

母排矢量漂移

描述

当母排电压大于设置的母排过压3阈值时报警

当母排电压小于设置的母排欠压1阈值时报警

当母排电压小于设置的母排欠压2阈值时报警

当母排电压小于设置的母排欠压3阈值时报警

当母排频率大于设置的母排过频1阈值时报警

当母排频率大于设置的母排过频2阈值时报警

当母排频率大于设置的母排过频3阈值时报警

当母排频率小于设置的母排欠频1阈值时报警

当母排频率小于设置的母排欠频2阈值时报警

当母排频率小于设置的母排欠频3阈值时报警

当母排频率变化率大于设置阈值时报警

当母排相位角变化大于设置阈值时报警

出厂报警类型

跳闸报警

一直有效

警告

合闸后有效

跳闸报警

合闸后有效

跳闸报警

合闸后有效

警告

一直有效

跳闸报警

一直有效

跳闸报警

一直有效

警告

合闸后有效

跳闸报警

合闸后有效

跳闸报警

合闸后有效

警告

合闸后有效

警告

合闸后有效

发电保护

1

2

3

4

5

6

机组起动失败

发电过频1

发电过频2

发电过频3

发电欠频1

发电欠频2

当起动输出后开机等待延时结束发电机组没有达到带载条件时报警

当控制器检测到发电机组的频率大于设定的发电过频1阈值时报警。

当控制器检测到发电机组的频率大于设定的发电过频2阈值时报警。

当控制器检测到发电机组的频率大于设定的发电过频3阈值时报警。

当控制器检测到发电机组的频率小于设定的发电欠频1阈值时报警。

当控制器检测到发电机组的频率小于设定的发电欠频2阈值时报警。

闭锁

起动后有效

警告

一直有效

跳闸报警

一直有效

跳闸报警

一直有效

警告

合闸后有效

跳闸报警

合闸后有效

HMC6功率管理控制器用户手册第 23页共82页

序号

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

类型

发电欠频3

发电过压1

发电过压2

发电欠压1

发电欠压2

发电欠压3

发电逆相序

同步失败

失磁

发动机故障停机

运行反馈故障

描述

当控制器检测到发电机组的频率小于设定的发电欠频3阈值时报警。

当控制器检测到发电机组的电压大于设定的发电过压1阈值时报警。

当控制器检测到发电机组的电压大于设定的发电过压2阈值时报警。

当控制器检测到发电机组的电压小于设定的发电欠压1阈值时报警。

当控制器检测到发电机组的电压小于设定的发电欠压2阈值时报警。

当控制器检测到发电机组的电压小于设定的发电欠压3阈值时报警。

当控制器检测到发电逆相序时，控制器发出报警信号

当设定的同步时间内未检测到同步信号，控制器发出报警信号。

当控制器检测到发电机组的负无功功率大于设定的阈值时报警。

当控制器检测到发动机故障输入有效时，控制器发出报警信号。

当运行反馈输入功能被选择后，如果系统开机后检测到电压和频率满足起动成功条件，但是运行反馈输入无效时，系统发出运行反馈故障报警。

系统开机，经过带载稳定延时后，依然不能满足带载条件时，系统发出频率电压故障报警。

当发电频率变化率大于设置阈值时报警

出厂报警类型

跳闸报警

合闸后有效

警告

一直有效

跳闸报警

一直有效

警告

合闸后有效

跳闸报警

合闸后有效

跳闸报警

合闸后有效

跳闸报警

一直有效

警告

同步时有效

跳闸报警

合闸后有效

跳闸报警

一直有效

警告报警

开机后有效

闭锁报警

开机后有效

警告

合闸后有效

17

18

19

频率电压故障

发电频率变化

电流保护

1

2

3

4

发电过流1

发电过流2

发电过流3

发电过流4

当控制器检测到发电机组的电流大于设定的发电过流1阈值时报警。

当控制器检测到发电机组的电流大于设定的发电过流2阈值时报警。

当控制器检测到发电机组的电流大于设定的发电过流3阈值时报警。

当控制器检测到发电机组的电流大于设定的发电过流4阈值时报警。

警告

合闸后有效

跳闸报警

合闸后有效

跳闸报警

合闸后有效

跳闸报警

合闸后有效

HMC6功率管理控制器用户手册第 24页共82页

序号

5

类型

电流不平衡报警

描述

当控制器检测到负序电流值大于设定的阈值时报警。

出厂报警类型

跳闸报警

合闸后有效

功率保护

1

2

3

4

逆功率1

逆功率2

过功率1

过功率2

当控制器检测到发电机组的逆功率值(功率为负)超过设定的逆功率1阈值时报警。

当控制器检测到发电机组的逆功率值(功率为负)超过设定的逆功率2阈值时报警。

当控制器检测到发电机组的功率值(功率为正)大于设定的过功率1阈值时报警。

当控制器检测到发电机组的功率值(功率为正)大于设定的过功率2阈值时报警。

当控制器检测到发电机组的功率值(功率为正)大于设定的非重要负载1脱扣的功率值时，非重要负载1脱扣输出并报警

当控制器检测到发电机组的功率值(功率为正)大于设定的非重要负载2脱扣的功率值时，非重要负载2脱扣输出并报警

当控制器检测到发电机组的功率值(功率为正)大于设定的非重要负载3脱扣的功率值时，非重要负载3脱扣输出并报警

当控制器检测到机组卸载时间超过卸载延时时报警

当控制器检测到所有正常机组均在网，剩余功率还不能请求功率时报警

当控制器检测到有功分配不平衡百分比大于设定值时，有功分配不平衡输出并报警

当控制器检测到无功分配不平衡百分比大于设定值时，无功分配不平衡输出并报警

当控制器检测到轴发同步时在网的主发机组数量超限时，轴发并联主发数超限输出并报警

当控制器检测到轴发容量不足以接收总负载时，轴发容量不足输出并报警

当控制器检测到轴发容量不足以接收总负载时，主发并联主发数超限输出并报警

警告报警

合闸后有效

跳闸报警

合闸后有效

警告

合闸后有效

跳闸报警

合闸后有效

警告报警(跳闸非重要负载1开关)

非重要负载1使能后有效

警告报警(跳闸非重要负载2开关)

非重要负载2使能后有效

警告报警(跳闸非重要负载3开关)

非重要负载3使能后有效

警告报警

合闸后有效

警告报警

一直有效

警告报警

有功分配不平衡使能后有效

警告报警

无功分配不平衡使能后有效

警告报警

轴发模式有效

警告报警

轴发模式有效

警告报警

轴发模式有效

5

非重要负载1脱扣

6

非重要负载2脱扣

7

非重要负载3脱扣

8

9

卸载失败

发电容量不足

有功分配不平衡

无功分配不平衡

轴发并联主发数超限

轴发容量不足

主发容量不足

10

11

12

13

14

HMC6功率管理控制器用户手册第 25页共82页

序号

15

类型

轴发主发并网超时

描述

当控制器检测到轴发和主发并网时间超时时，轴发主发并网超时输出并报警

出厂报警类型

警告报警

一直有效

开关保护

1

2

3

合闸失败

分闸失败

主开关异常脱扣

主开关外部分闸

母排分断反馈故障

轴发电磁阀故障

当发电合闸延时结束时，控制器没有检测到开关合闸信号，控制器发出报警信号。

当发电分闸延时结束时，控制器没有检测到开关分闸信号，控制器发出报警信号。

当控制器检测到主开关异常脱扣输入口有效时，控制器发出报警信号。

当控制器在非手动模式下并网带载时，检测到发电合闸反馈输入口无效且电压功率和电流都为0时，控制器发出报警信号。

当使用母排分断功能时，如果总线上其它控制器有母排分断输入有效，但是当前母排分断输入口无效时报警。

当轴发模式使能且输入口配置轴发电磁阀合闸反馈后有效，如果轴发电磁阀合闸反馈状态和控制器电磁阀合分闸状态不一致时报警

闭锁报警

合闸后有效

闭锁报警

分闸后有效

跳闸报警

合闸后有效

跳闸报警

合闸后有效

警告报警

母排分断使能后有效

警告报警

轴发模式使能且输入口配置轴发电磁阀合闸反馈后有效

4

5

6

模块保护

1

2

3

电源过压

电源欠压

输入口1~9报警

MSC模块少

当控制器检测到发电机组的电源电压值大于设定的阈值时报警。

当控制器检测到发电机组的电源电压值小于设定的阈值时报警。

当开关量输入口动作配置为报警时，有效后控制器发出相应输入口报警信号。

警告

一直有效

警告

一直有效

报警类型可配置

设定区间内有效

4

如果并联机组的数量小于设定的最小并机数量时，控制警告

器发出警告信号。有两种可能的原因：1.控制器之间的通一直有效

信线断开，造成通信中断；2.并联机组的控制器没加电源。

HMC6控制器与扩展输入口模块1通信失败后控制器发出报警信号。

HMC6控制器与扩展输入口模块2通信失败后控制器发出报警信号。

HMC6控制器与扩展输出口模块1通信失败后控制器发出报警信号。

HMC6控制器与扩展输出口模块2通信失败后控制器发出报警信号。

警告

DIN16模块1使能后有效

警告

DIN16模块2使能后有效

警告

DOUT16模块1使能后有效

警告

DOUT16模块2使能后有效

5

扩展输入口模块1通信失败

扩展输入口模块2通信失败

扩展输出口模块1通信失败

扩展输出口模块2通信失败

6

7

8

HMC6功率管理控制器用户手册第 26页共82页

序号

9

类型

扩展输LED灯指示模块1通信失败

扩展输LED灯指示模块2通信失败

HMP300通信失败

描述

HMC6控制器与扩展LED灯指示模块1通信失败后控制器发出报警信号。

HMC6控制器与扩展LED灯指示模块2通信失败后控制器发出报警信号。

HMC6控制器与HMP300模块通信失败后控制器发出报警信号。

出厂报警类型

警告

LA16模块1使能后有效

警告

LA16模块2使能后有效

警告

HMP300模块使能后有效

10

11

HMC6功率管理控制器用户手册第 27页共82页

9 硬件结构

9.1 结构描述

HMC6的端子接口为标准配置，如要实现扩展只能够通过CANBUS（EXPANSION）端口扩展16路开关量输入模块、16路开关量输出模块或者16路LED灯指示模块。

表10 HMC6 的端口划分

端子槽

Slot #1

Slot #2

Slot #3

Slot #4

Slot #5

Slot #6

Slot #7

Slot #8

Slot #9

Slot #10

端子编号

1-6

7-15

16-23

24-35

36-39

40-43

44-49

50-63

64-67

68-70

电源和继电器输出口

继电器输出口

CANBUS接口、GOV模拟调速接口和AVR模拟调压接口

发电电压输入

母排电压输入

发电电流输入

开关量输入口、外部调频、调压接口

继电器输出口

RS485通信接口

备注

9.2 端子概述

图3 HMC6 端子图

端子说明：NO表示常开

NC表示常闭

HMC6功率管理控制器用户手册第 28页共82页

9.2.1 Slot #1电源和继电器输出口

表11 Slot #1电源和继电器输出口

端口号

1

2

3

4

5

6

B-

B+

1

2

3

COM1

功能说明

DC(8~35)V

可编程输出口1

可编程输出口2

可编程输出口3

端口3~5公共端

控制器电源输入

AC250V/8 A

备注

注意：如果使用电池作为电源，电源必须直接连接到电池，不能够连接到起动电源或充电发电机，以确保稳定供应HMC6。

9.2.2 Slot #2、Slot #3继电器输出口

表12 Slot #2、Slot #3继电器输出口

端口号

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

功能

RAISE SPEED

COM2

DROP SPEED

7

COM3

8

ENGINE START

COM4

ENGINE STOP

GB CLOSE_NC

GB CLOSE _COM

GB CLOSE _NO

GB OPEN _NC

GB OPEN _COM

GB OPEN _NO

9

升速输出

端子7、9公共端

降速输出

默认：升压输出

端子10、12公共端

默认：降压输出

发动机起动

端子13、15公共端

发动机停机

GB CLOSE输出

GB OPEN输出

默认：音响报警输出

说明

AC250V/8 A

备注

AC250V/8 A

HMC6功率管理控制器用户手册第 29页共82页

9.2.3 Slot #4 CANBUS接口、模拟调速GOV接口和模拟调压AVR接口

表13 Slot #4 CANBUS接口、模拟调速GOV接口和模拟调压AVR接口

端口号

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

功能

SCR

(MSC LINK)

CANH

(MSC LINK)

CANL

(MSC LINK)

SCR

(EXPANSION)

CANH

(EXPANSION)

CANL

(EXPANSION)

mA

VDC

COM5

mA

VDC

COM6

(AVR/AOUT2)

(GOV/AOUT1)

输出-20mA~20mA

输出-10V~10V

GOV输出公共端

输出-20 mA ~20mA

输出-10V~10V

AVR输出公共端

CANBUS通信接口

说明备注

多机通信MSC LINK接口

用于实现多个HMC6控制器之间的数据共享。

扩展CANBUS接口

用于扩展开关量输入口模块、开关量输出口模块或者LED灯指示模块。

调速输出GOV可同时输出-20mA~20mA和-10V~10V；

可做变送器AOUT1输出。

调压输出AVR可同时输出-20mA~20mA和-10V~10V；

可做变送器AOUT2输出。

9.2.4 Slot #5、Slot #6、Slot #7发电电压、母排电压、发电电流输入接口

表14 Slot #5、Slot #6、Slot #7发电电压、母排电压、发电电流输入接口

端口号

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

功能

L1 (发电)

L2 (发电)

L3 (发电)

N (发电)

L1 (母排)

L2 (母排)

L3 (母排)

N (母排)

S1 (CT1)

S2 (CT1)

S1 (CT2)

S2 (CT2)

S1 (CT3)

S2 (CT3)

说明

发电A相电压输入

发电B相电压输入

发电C相电压输入

发电N相电压输入

母排A相电压输入

母排B相电压输入

母排C相电压输入

母排N相电压输入

发电A相电流

发电B相电流

发电C相电流

最大输入360V

额定输入5A

备注

HMC6功率管理控制器用户手册第 30页共82页

9.2.5 Slot #8开关量输入接口，外部调频、调压接口

表15 Slot #8开关量输入接口，外部调频、调压接口

端口号功能

COM(B-)

GB CLOSE IN

9

MANUAL MODE

ENGINE FAULT

1

2

3

4

5

6

COM7

FREQ IN+/IN 7

合闸输入

可编程输入口9

默认：发动机运行反馈

手动模式输入

发动机故障输入

可编程输入1

可编程输入2

可编程输入3

可编程输入4

可编程输入5

可编程输入6

频率输入、电压输入公共端

外部频率(有功)调节输入

也可以复用为可编程输入口7

外部电压(无功)调节输入

也可以复用为可编程输入口8

-10V~10V输入固定功率模式外部调整输入时有效；

固定功率无效时，可以用作可编程输入口，仅只能选择使用一种功能。

用作可编程输入口时与端子61短接有效。

接B-有效

说明

开关量输入口公共端

备注

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

VOLT IN+/IN 8

9.2.6 Slot #9 继电器输出口

表16 Slot #9 继电器输出口

端口号功能

COM8

4

5

6

端口参数

端子65、66、67公共端

可编程输出口4

可编程输出口5

可编程输出口6

AC250V/8 A

备注

64

65

66

67

9.2.7 Slot #10 RS485通信接口

表17 Slot #10 RS485通信接口

端口号

68

69

70

B(-)

A(+)

SCR

功能端口参数

RS485通信接口

RS485屏蔽线接口

备注

波特率9600bps

标准MODBUS协议

屏蔽线单端接地

HMC6功率管理控制器用户手册第 31页共82页

9.3 接线

9.3.1 典型应用图

图4 HMC6 典型应用图

9.3.2 交流接线(三相三线)

图5 三相三线接线图

9.3.3 交流接线(单相两线)

图6 单相二线接线图

HMC6功率管理控制器用户手册第 32页共82页

9.3.4 交流接线(两相三线)

图7 两相三线接线图

9.3.5 模拟量输入口

HMC6的FREQ IN，和VOLT IN支持-10V~10V模拟电压输入，输入信号需外部提供电源。

表18 模拟调频、调压功能说明

功能

FREQ IN+

VOLT IN+

说明

外部频率调节

外部有功调节

外部电压调节

外部无功调节

外部设定点触发条

单机运行或GB 断开

输入电压

+/-10V DC

HMC6并联轴带/岸电/母排需要恒功率输出时

+/-10V DC

HMC6并联轴带/岸电/母排需要恒功率输出时

+/-10V DC

0~10V输入接线示例：

+10VDC2kΩ

1/4W62/630VDC61

图8 0~10V输入接线图

-10V~10V输入接线示例：

+10VDC2kΩ

1/4W62/63-10VDC0VDC61

图9 -10V~10V输入接线图

HMC6功率管理控制器用户手册第 33页共82页

9.3.6 多机通信接口

HMC6各个模块是通过MSC LINK(CANBUS接口)来实现数据共享和数据通信，具体连接方式如下：

图10 HMC6 模块通信连接图

9.3.7 多机应用示意图

图11 多机应用示意图

HMC6功率管理控制器用户手册第 34页共82页

10 功率管理及工作流程图

HMC6控制器提供2种功率管理模式分别为负荷均分和固定功率输出。

10.1 负荷均分

在自动和半自动模式下负荷均分都起作用。在两种情况下，负荷分配通过CANBUS总线执行。

均分分为有功均分和无功均分。

a) 有功均分：在母排上每一台机组的有功功率，是通过GOV模拟量或继电器输出调节来实现有功功率的实时均分；

b) 无功均分：在母排上每一台机组的无功功率，是通过AVR模拟量或继电器输出调节来实现无功功率的实时均分。

10.2 固定功率输出

每台发电机控制单元都可以选择以固定功率模式运行，可以通过开关量输入或者控制器参数设置来实现。

选择在固定功率模式下工作的控制单元会被自动设置为半自动模式。每条独立母排上只允许一台发电机在此模式下工作。

固定功率模式可设置固定输出有功功率值和无功功率值，也可设置功率因数值。

当该发电机主开关闭合，发电机功率会增加至设定输出的功率值。

下图为轴发模式的固定功率主发和轴发带载图：

图12 轴发固定功率负载分配图

HMC6功率管理控制器用户手册第 35页共82页

假如轴发额定功率为1000kW，主发额定功率为500kW，固定最小带载百分比为10%，固定最大带载百分比为90%，固定输出功率百分比为80%。根据总负载的变化轴发和轴发带载有如上图5个区域：

第1区域：(0-150)kW，轴发和主发均分功率；

第2区域：(150-850)kW，主发带载50kW(10%)，剩余轴发带载；

第3区域：(850-1200)kW，轴发带载800kW(80%)，剩余主发带载；

第4区域：(1200-1300)kW，主发带载400kW(80%)，剩余轴发带载；

第5区域：(1300-1500)kW，轴发带载900kW(90%)+均分多余功率(总负载-1300kW)，主发带载400kW(90%)+均分多余功率(总负载-1300kW)。

注意：如果固定最小带载百分比设为0时，主发只有在轴发带载超过固定功率百分比时才会开机带载。

10.3 同步

本控制器采用动态同步方式因为它合闸速度较快，0.1Hz的滑动差频，10秒钟就可以同步一次，并且合闸后立即分担负载。

动态同步是待同步的发电机组以与母排上的发电机组不同的转速运行。转速差称为：滑动频率。一般来说，同步中的机组以正频差运行。这表示待同步发电机比母排上的发电机频率高。此目的是为了避免同步后该发电机出现逆功的情况。

同步的目的是为了减少两个旋转系统间的相角差。这里的两个系统是指发电机的三相系统和母排的三相系统。

动态同步需设置同步电压差、同步频率差和同步相位角差，在发电和母排之间检测到这三项参数在设置的范围内时，同步完成开始合闸。

HMC6功率管理控制器用户手册第 36页共82页

10.4 重载问询

每个HMC6控制器能够处理最多四个重载（HC）请求，同一个控制器请求响应优先级为HC1>HC2>HC3>HC4，不同控制器的重载请求，控制器的ID决定了本控制器下重载请求响应的优先级，即ID号小的控制器优先响应重载问询请求。

当一台重载向电站发出起动请求，系统将在母排上保留好该重载所要求的容量，直到系统预测重载起动后母排上的剩余容量满足要求。

10.4.1 重载请求

大负荷设备要起动时需先发送一个重载请求信号，HMC6只处理开关量请求信号且请求值只能够是定负荷值。每一路重载请求信号都可以设置一个对应的询问功率值和额定功率值。

10.4.2 重载应答

机组在运行过程中如有重载请求信号，控制器根据请求的重载功率值自动计算现有机组功率是否满足请求功率，如果不满足则起动相应数量的备用机组，如果满足并且重载稳定延时后发出重载应答信号，重载应答输出延时结束后，如果重载反馈无效系统只为重载包括重载额定功率，重载反馈有效后控制器将不再预留任何功率。

重载举例：

1) 2台机组并联运行功率母排有60kW冗余，重载信号1请求有效(该请求功率为70kW)；

2) 根据计算现有发电机组容量不足以满足该负载起动，需起动下一台容量为100kW机组；

3) 机组起动成功并联后，母排有160kW冗余，控制器发出重载应答信号。

10.4.3 重载允许

机组在运行过程中如有重载请求信号，控制器根据请求的重载功率值自动计算现有机组功率是否满足请求功率，如果不满足则起动相应数量的备用机组，如果满足并且重载稳定延时后发出重载允许信号，这个信号是可变化的，如果当前母排功率不够，那么重载允许信号就不输出。

10.4.4 重载反馈

重载反馈根据重载类型（固定功率、可变功率）可以分为开关量信号和模拟信号，请求的重载正常起动后向控制器发出重载反馈信号。如果是固定功率重载，控制器接收到开关量反馈信号后系统将不再给重载预留任何功率。如果是可变功率重载，控制器接收到模拟反馈信号>=2%重载额定功率时，认为重载已经起动，系统为重载保留重载额定剩余功率（重载额定功率-重载当前功率）。

如下例所示：

1) 重载反馈有效后，该负载实际功率为30kW；

2) 母排现有冗余130kW，如果满足设置停机条件，控制器停止新开机的发电机组。

HMC6功率管理控制器用户手册第 37页共82页

开关量反馈如下图所示：

图13 固定重载时序图

固定重载时序图说明：

a) HC1重载请求300kW功率，HC1额定功率为150kW；

b) 母排为HC1保留300kW功率；

c) 母排有足够的冗余功率并且后重载稳定延时开始启动；

d) 重载稳定延时过后，控制器开始输出重载应答信号；

e) 重载应答输出延时中或延时后，根据重载反馈和重载请求信号的状态不同，母排对于HC1重载有不同处理状态；

f) 如果重载反馈有效，母排不再为HC1保留任何功率；

g) 如果重载反馈无效，重载请求有效时母排只保留HC1的额定功率；

h) 如果重载反馈无效，重载请求无效时母排不再为HC1保留任何功率。

HMC6功率管理控制器用户手册第 38页共82页

模拟量反馈如下图所示：

图14 模拟重载时序图

10.5 非重要负载脱扣

控制器过功率时可脱扣一些非重要负载来实现自我保护的功能，控制器可处理3个非重要负载NEL，脱离优先级为非重要负载1>2>3.当有功功率或电流大于设置的非重要负载脱扣值时，控制器经过延时后脱扣相应的非重要负载，并发出报警信号。非重要负载脱扣需要报警应答后才能重新投入使用。

HMC6功率管理控制器用户手册第 39页共82页

10.6 系统工作流程图

10.6.1 系统开机工作流程图

开始N开机有效Y自动模式开机延时Y半自动模式起动输出延时N起动等待延时延时结束起动失败报警起动成功Y带载稳定延时满足带载条件N频率电压故障Y正常运行Y满足带载条件N瞬态故障延时合闸操作结束

图15 系统开机工作流程图

HMC6功率管理控制器用户手册第 40页共82页

10.6.2 系统停机工作流程图

开始N停机有效Y卸载N低于分闸负荷Y分闸延时分闸正常Y停机输出延时N分闸失败报警N停机等待延时N停机正常停机正常停机失败报警YY机组停机结束

图16 系统停机工作流程图

HMC6功率管理控制器用户手册第 41页共82页

10.6.3 系统合闸工作流程图

开始N合闸有效YN母排上是否有机组带载Y单机直接合闸多机同步合闸N满足合闸条件N同步超时Y合闸延时Y同步失败报警合闸失败报警N合闸正常Y负荷均分模式YN负荷均分输出或单机运行N固定功率输出有无报警Y相应报警动作结束

图17 系统合闸工作流程图

HMC6功率管理控制器用户手册第 42页共82页

10.6.4 系统分闸工作流程图

开始N分闸或停机有效Y卸载N低于分闸负荷Y分闸延时分闸正常N分闸失败报警Y停机操作结束

图18 系统分闸工作流程图

HMC6功率管理控制器用户手册第 43页共82页

10.6.5 系统重载有效时工作流程图

开始重载有效母排功率计算满足重载负荷Y重载稳定延时N满足重载负荷Y重载应答输出N起动备用机组重载反馈有效Y正常调度开停机N母排为重载保留设置的重载额定功率结束

图19 系统重载有效时工作流程图

HMC6功率管理控制器用户手册第 44页共82页

10.6.6 系统轻载有效时工作流程图

开始负荷低于停机值轻载有效NY机组正常并联运行分闸停机结束

图20 系统轻载有效时工作流程图

HMC6功率管理控制器用户手册第 45页共82页

11 参数设置一览表

以下是控制器全部参数，有些是下位机不能配置的，只能通过上位机配置。

11.1 母排设置

表19 母排设置参数表

序号

母排设置

为母排过压欠压判断提供基准，如使用电压互感器，此值为互感器初级电压。

当交流供电系统为三相三线3P3W时，此设置值为线电压；其他交流供电系统时，此设置值为相电压。

为母排过频欠频判断提供基准。

项目参数范围默认值描述

1

母排额定电压

(30-30000)V 230

2

3

4

5

6

7

8

母排额定频率

使能选择

初级电压

次级电压

使能选择

阈值

母排过压1设置

延时值

(10.0-75.0)Hz

(0-1)

0:不使能

1:使能

(30-30000)V

(30-1000)V

(0-1)

0:不使能

1:使能

(90-150)%

(0.1-100.0)s

(0-5)

0:闭锁

1:警告

2:跳闸

3:跳闸停机

4:安全跳闸

5:安全跳闸停机

(0-1)

0:不使能

1:使能

(90-150)%

(0.1-100.0)s

(0-5)

(0-1)

0:不使能

1:使能

(90-150)%

(0.1-100.0)s

(0-5)

50.0

0:不使能

母排电压互感器

可设置电压互感器的初/次级电压

100

1:使能

110

5.0

9

报警类型 1:警告

设置值为母排额定电压的百分比，返回值与延时值也可设。

1:使能

120

3.0

2:跳闸

0:不使能

130

1.0

2:跳闸

10

11

12

13

14

15

16

17

母排过压3设置

母排过压2设置

使能选择

阈值

延时值

报警类型

使能选择

阈值

延时值

报警类型

HMC6功率管理控制器用户手册第 46页共82页

序号

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

项目

使能选择

母排欠压1设置

阈值

延时值

报警类型

使能选择

母排欠压2设置

阈值

延时值

报警类型

使能选择

母排欠压3设置

阈值

延时值

报警类型

使能选择

母排过频1设置

阈值

延时值

报警类型

使能选择

母排过频2设置

阈值

延时值

报警类型

使能选择

母排过频3设置

阈值

延时值

报警类型

使能选择

母排欠频1设置

阈值

延时值

报警类型

母排欠频使能选择

参数范围

(0-1)

0:不使能

1:使能

(50-100)%

(0.1-100.0)s

(0-5)

(0-1)

0:不使能

1:使能

(50-100)%

(0.1-100.0)s

(0-5)

(0-1)

0:不使能

1:使能

(50-100)%

(0.1-100.0)s

(0-5)

(0-1)

0:不使能

1:使能

(100-130)%

(0.1-100.0)s

(0-5)

(0-1)

0:不使能

1:使能

(100-130)%

(0.1-100.0)s

(0-5)

(0-1)

0:不使能

1:使能

(100-130)%

(0.1-100.0)s

(0-5)

(0-1)

0:不使能

1:使能

(80-100)%

(0.1-100.0)s

(0-5)

(0-1)

默认值

1:使能

95

5.0

1:警告

1:使能

80

3.0

2:跳闸

0:不使能

70

2.0

2:跳闸

1:使能

105

5.0

1:警告

1:使能

110

8.0

2:跳闸

0:不使能

120

6.0

2:跳闸

1:使能

96

5.0

1:警告

1:使能

描述

设置值为母排额定频率的百分比，返回值与延时值可根据实际情况设定。

HMC6功率管理控制器用户手册第 47页共82页

序号

2设置

47

48

49

50

51

52

53

54

项目参数范围

0:不使能

1:使能

默认值描述

阈值

延时值

报警类型

使能选择

母排欠频3设置

阈值

延时值

报警类型

使能选择

频率变化率

(ROCOF)

阈值

延时值

报警类型

使能选择

矢量漂移

(VECTOR

SHIFT)

(80-100)%

(0.1-100.0)s

(0-5)

(0-1)

0:不使能

1:使能

(80-100)%

(0.1-100.0)s

(0-5)

(0-1)

0:不使能

1:使能

93

10.0

2:跳闸

0:不使能

92

8.0

2:跳闸

0:不使能

控制器检测到母排的频率变化率(ROCOF)大于设定的频率变化率阈值时，控制器发出报警信号，同时LCD屏幕上显示报警信息。

控制器检测到母排的电压波形相角变化值(VECTOR SHIFT)大于设定的报警阈值时，控制器发出报警信号，同时LCD屏幕上显示报警信息

55 (0-1.00)Hz/s 0.20

56

57

58

(0-20.0)s

(0-5)

(0-1)

0:不使能

1:使能

0.1

1:警告

0:不使能

59

阈值

(0-20.0)° 6.0

60

61

延时值

报警类型

(0-20.0)s

(0-5)

0.1

1:警告

HMC6功率管理控制器用户手册第 48页共82页

11.2 定时器设置

表20 定时器设置参数表

序号

定时器设置

1

2

3

4

开机延时

停机延时

起动输出延时

停机输出延时

(0-3600)s

5

30

8

5

从开机有效后到开机输出等待的时间。

从停机有效后到停机输出等待的时间。

起动继电器输出时间，当设置为0s时为持续输出。

停机继电器输出时间，当设置为0s时为持续输出。

在开机输出后到发电机满足带载条件等待的时间。如果在设置时间内发电机组没有满足带载条件系统将报警。

在停机输出后经过等待停稳延时，如果发电机的电压和频率为0则发电机组已经停稳，如果电压和频率不为0则系统发出停机失败命令。

机组起动成功达到带载条件后，经过带载稳定延时且一直能够满足带载条件，控制器开始进行同步。如经过带载稳定延时后不能满足带载条件系统将报警。

系统在带载稳定延时过后，如果没有合闸以前，电压或者频率没有满足带载要求，经过瞬态故障延时后，依然不满足带载要求，则系统发出

电压频率错误报警。

由跳闸或停机报警引起的开机延时。

由外界人为触发（比如手动转换优先级、重载请求等）引起的开机延时。

由跳闸或停机报警引起的停机延时。

由外界人为触发（比如手动转换优先级、重载请求等）引起的停机延时。

停机输出之前的高速冷机时间。

母排冗余功率满足重载请求的功率后，经过此延时后重载应答输出。

母排冗余功率满足重载请求的功率后，经过重载稳定延时后重载应答输出时间。

项目参数范围默认值描述

5

起动等待延时

(0-3600)s 120

6

停机等待延时

(0-3600)s 20

7

带载稳定延时

(0-3600)s 5

8

瞬态故障延时

(0-100.0)s 2.0

9

10

11

12

13

14

15

报警开机延时

触发开机延时

报警停机延时

触发停机延时

高速散热延时

重载稳定延时

重载应答延时

(0-3600)s

(0-1000)s

1

0

5

HMC6功率管理控制器用户手册第 49页共82页

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