[發明專利]一種全功能電能質量綜合測試平臺

有效

• 申請號: 201210592890.0
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103018612A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 李瓊林;余曉鵬;張振安;孫建軍;李尚盛;李翔翔;查曉明
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;河南省電力公司電力科學研究院;武漢大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R1/28
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

技術領域

本發明涉及一種綜合測試平臺，尤其是涉及一種全功能電能質量綜合測試平臺。

背景技術

目前，電能質量問題受到人們極大的關注，在許多行業中存在大量的對電能質量敏感的設備，尤其是高科技和信息行業，當這些用電設備的電源受到干擾時，就會影響它們的正常運行，從而產生巨大的經濟損失，因此，迫切需要一種能夠模擬實際電網產生各種電能質量的大功率信號發生裝置，對各種串聯或并聯用電設備進行測試，了解這些用電設備對電能質量問題的敏感程度，從而為采取合適的技術措施解決電能質量問題給用電設備所帶來的危害提供依據。

當前，常用來模擬產生各種電能質量信號波形的方法有以下5種：

1、通過改變同步發電機勵磁電壓的大小使其產生電壓驟升驟降，該方法存在體積大、重量大、功能單一、輸出精度不高、通用性差等缺點；

2、用晶閘管控制電抗器來模擬產生電壓驟升、驟降、過電壓、欠電壓以及諧波等電能質量信號，該方法的缺點與上述方法相同，此外，還會產生電流諧波；

3、用電能功率標準源產生電能質量信號，該方法的主要缺點是輸出功率不夠，不能為一些大功率設備供電，只能用于校準各種交流電壓表、交流電流表、功率表、相位表和電能表；

4、利用小信號源產生信號，經過放大器對信號進行放大的方法來模擬。這種方法復雜，操作繁瑣。即使通過放大器進行放大，功率還是相對較小，很難滿足大功率檢測的需要；

5、運用電力電子技術來模擬產生。雖然能夠把功率做大，滿足大功率檢測的需要，但是能模擬的信號種類比較少，不能很好地滿足檢測的需要。

綜上所述，現有的大功率信號發生裝置能實現的測試精確性和可靠性不夠高。因此急需一種實用、性能優良的檢測平臺來克服現有設備的缺點，使之廣泛應用于科研、工業現場、實驗、教學等場合。

發明內容

本發明主要是解決現有技術所存在的技術問題；提供了一種可模擬實際電網輸出各種擾動的組合，尤其實現了電壓擾動和電流擾動的同時輸出；適用范圍廣，能夠測試串聯型電氣設備和并聯型電氣設備，適用于自低壓220V到高壓10KV以上電壓等級的電氣設備，且工作過程中電能消耗小的一種全功能電能質量綜合測試平臺。

本發明還有一目的是解決現有技術所存在的技術問題；提供了一種顯著降低輸出電壓變化率應力和輸出電壓、電流諧波含量,使試驗過程中對測試平臺取能電網無電能質量影響的一種全功能電能質量綜合測試平臺。

本發明再有一目的是解決現有技術所存在的技術問題；提供了一種提高了動態性能和穩態精度；實現了對正弦量的無靜差控制的一種全功能電能質量綜合測試平臺。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種全功能電能質量綜合測試平臺，其特征在于，包括人機界面互動裝置、后臺工作站，就地工作站、視頻監視工作站、信號調理板、控制模塊、繼電保護裝置以及測試組件；所述人機界面互動裝置上連接有后臺工作站和視頻監視工作站；所述后臺工作站、就地工作站、信號調理板以及繼電保護裝置依次連接；所述控制模塊分別與繼電保護裝置、信號調理板、就地工作站以及測試組件連接。

在上述的一種全功能電能質量綜合測試平臺，所述控制模塊包括一個主控制模塊、三個分相控制模塊以及一個母板，所述主控制模塊通過母板背面的數據總線連接三個分相控制模塊；該主控制模塊包括一個主控單元、一個交采單元以及一個IO單元；所述主控單元包括一個DSP芯片和一個FPGA芯片。

在上述的一種全功能電能質量綜合測試平臺，所述就地工作站內插PCI總線的16路高速數據采集卡和485/422串口卡；上述主控制模塊通過RS422標準的串行通信線與就地工作站內的485/422串口卡連接；上述信號調理板分別連接數據采集卡的模擬輸入端和數字輸入端。

在上述的一種全功能電能質量綜合測試平臺，所訴信號調理板是采集卡和高壓互感器的接口，從互感器采集當前電流及電壓信號，輸出到信號采集卡；所訴信號調理板接收主控模塊的IO單元輸出的主控跳機信號和開始錄波信號，并輸出到信號采集卡；所訴信號調理板接收繼電保護裝置輸出的繼保跳機信號，并輸出到信號采集卡。