[發明專利]可調諧波變頻電源試驗系統及方法

在審

• 申請號: 202010714239.0
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111983503A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 黃奇峰;楊世海;陸婋泉;李志新;陳銘明;曹曉冬;蘇慧玲;李波;陳宇沁;劉恬暢;方凱杰;程含渺;黃藝璇;郭松;邱澤晶;肖楚鵬
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司營銷服務中心;國網江蘇省電力有限公司;國網電力科學研究院武漢能效測評有限公司
• 主分類號: G01R31/42
• 分類號: G01R31/42
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 李滿

1.一種可調諧波變頻電源試驗系統，其特征在于，它包括諧波變頻電源(1)、諧波測量裝置(2)和電源控制器(3)；

所述諧波變頻電源(1)的輸入側與交流電相連，諧波變頻電源(1)的輸出側用于連接被試品(4)的供電端；

所述諧波測量裝置(2)的輸入側與被試品(4)的諧波測量加載端相連；

所述諧波測量裝置(2)的輸出側和諧波變頻電源(1)的輸出側都與電源控制器(3)的輸入側連接，所述諧波變頻電源(1)受控于電源控制器(3)。

2.根據權利要求1所述的可調諧波變頻電源試驗系統，其特征在于：所述諧波變頻電源(1)包含頻率幅值可調、支持多頻率組合的標準諧波發生器和功率放大器；所述標準諧波發生器的輸出側與功率放大器的輸入側連接，標準諧波發生器的輸入側接入交流電，功率放大器的輸出側用于連接被試品(4)的供電端，標準諧波發生器的控制端連接電源控制器(3)的諧波變頻控制信號輸出端。

3.根據權利要求1所述的可調諧波變頻電源試驗系統，其特征在于：所述被試品(4)為試驗容量為300KVA以內的電氣設備。

4.根據權利要求3所述的可調諧波變頻電源試驗系統，其特征在于：所述被試品(4)為配電變壓器或三相異步電機。

5.根據權利要求2所述的可調諧波變頻電源試驗系統，其特征在于：所述標準諧波發生器包括DSP(1.1)，FPGA(1.2)，存儲器I區(1.3)、存儲器II區(1.4)、A/D轉換器(1.5)和濾波器(1.6)，所述DSP(1.1)的信號輸出端與FPGA(1.2)輸入側相連，FPGA(1.2)輸出側與A/D轉換器(1.5)的輸入側相連，A/D轉換器(1.5)的輸出端與濾波器(1.6)相連，存儲器I區(1.3)和存儲器II區(1.4)的數據存儲端與FPGA(1.2)的數據存儲端連接。

6.根據權利要求5所述的可調諧波變頻電源試驗系統，其特征在于：所述FPGA(1.2)輸出三路諧波信號，每路諧波信號均通過A/D轉換器(1.5)和濾波器(1.6)進行信號處理，每路輸出的諧波頻率可在50Hz～1000Hz之間自由設定。

7.根據權利要求2所述的可調諧波變頻電源試驗系統，其特征在于：所述功率放大器由4個橋臂構成全橋放大矩陣。

8.根據權利要求2所述的可調諧波變頻電源試驗系統，其特征在于：功率放大器的輸出側與被試品(4)的供電端之間設置有LC濾波器。

9.一種利用權利要求1所述系統進行可調諧波變頻電源試驗的方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：通過諧波變頻電源(1)產生預設的頻率及比例的諧波，該比例為諧波電壓占諧波變頻電源總輸出電壓的比例；

步驟2：諧波加載到被試品(4)上，同時利用諧波測量裝置(2)采集加載到被試品(4)上的諧波信號；

步驟3：電源控制器(3)依據諧波變頻電源(1)輸出的電源信號和諧波測量裝置(2)采集的諧波信號對諧波變頻電源(1)進行控制，得到被試品(4)實際所需的諧波信號。

10.根據權利要求9所述的進行可調諧波變頻電源試驗的方法，其特征在于：

所述步驟3中對諧波變頻電源(1)進行控制的具體方法為：

首先，利用電源控制器(3)對諧波變頻電源(1)的輸出進行自動調節；

將電源控制器(3)采集得到的諧波變頻電源(1)的輸出電壓信號及各次諧波含量，與諧波變頻電源設定的輸出信號進行比較，若兩者之間的差值超過了設定的第1級設定誤差范圍，則電源控制器(3)控制諧波變頻電源(1)調整輸出信號，直到兩者之間的差值在第1級設定誤差范圍以內；

然后，依據諧波測量裝置(2)對諧波變頻電源(1)進行反饋調節；

將諧波測量裝置(2)采集到的加載到被試品(4)的諧波信號與設定的諧波信號進行比較，若兩者之間的差值超過了設定的第2級設定誤差范圍，則電源控制器(3)控制諧波變頻電源(1)調整輸出信號，直到兩者之間的差值不超過第2級設定誤差范圍，從而實現可調諧波變頻電源試驗方法的全自動控制，提供各種需要的諧波信號。