本發(fā)明屬于互感器畸變波計量特性檢定技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定裝置。
背景技術(shù):
由于電力電子非線性裝置的大量使用,現(xiàn)代電網(wǎng)電壓和電流波形的畸變現(xiàn)象相當嚴重?;ジ衅鲗⒏邏弘妷汉透邏捍箅娏鬓D(zhuǎn)換成可直接測量的模擬小信號或數(shù)字信號,用于基波及諧波有功功率和無功功率的計算,互感器的畸變波轉(zhuǎn)換準確度直接影響功率測量的準確性,因此互感器畸變波計量特性的校驗對于現(xiàn)代電網(wǎng)的電能計量具有現(xiàn)實意義。傳統(tǒng)電磁式互感器由于鐵芯存在磁滯飽和現(xiàn)象等問題,頻帶較窄。電子式互感器是傳統(tǒng)電磁式互感器更新?lián)Q代的產(chǎn)品,適合電壓和電流畸變波測量的場合,因此在現(xiàn)代電網(wǎng)中得到了越來越多的應(yīng)用。三相組合型電子式互感器將三個單獨的電子式電壓互感器和三個單獨的電子式電流互感器組合在一起,具有功能齊全、接線方便、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點,是新一代電子式互感器的主流產(chǎn)品,但是目前還沒有關(guān)于三相組合型電子式互感器畸變波計量特性的檢定裝置。
現(xiàn)有電子式互感器校驗裝置一般僅在工頻正弦波電壓和正弦波電流波條件下對獨立單相電子式互感器或三相組合型電子式互感器中的單相電子式互感器進行校驗,這些校驗裝置滿足不了電子式互感器畸變波計量特性的檢定,更滿足不了三相組合型電子式互感器在畸變波條件下的一體化計量特性檢定,而只有在與現(xiàn)場運行條件一致的情況下,才能考察三相組合型電子式互感器真實的計量特性,比如三相組合型電子式互感器內(nèi)部電場分布及各個電子式互感器之間的相互作用對準確度的影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,提供一種三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定裝置,其能同時提供試驗用三相畸變波電壓和三相畸變波電流,三相畸變波電流處于高壓狀態(tài),由此構(gòu)建三相電壓和三相電流的波形都存在畸變的高壓一體化計量現(xiàn)場運行仿真環(huán)境,從而實現(xiàn)三相組合型電子式互感器畸變波計量特性的校驗。
為此,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定裝置,包括裝置電源、三相電流波形程控電源、三相高壓升流器、三相電壓波形程控電源、三相高壓升壓器、a相標準電流互感器、b相標準電流互感器、c相標準電流互感器、三相組合型電子式互感器、帶監(jiān)視電子負載、a相標準電壓互感器、b相標準電壓互感器、c相標準電壓互感器、三相組合型電子式互感器誤差計算器和三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺;
所述的三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺包括數(shù)字信號接口模塊、輸入與建模仿真模塊、波形質(zhì)量分析模塊、顯示模塊和波形數(shù)字信號輸出接口模塊;裝置電源向三相電流波形程控電源和三相電壓波形程控電源提供三相四線制工作電源,三相電流波形程控電源和三相電壓波形程控電源分別接收來自三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺的電壓電流仿真及實測波形數(shù)據(jù),并根據(jù)相應(yīng)的波形數(shù)據(jù)分別驅(qū)動三相高壓升流器和三相高壓升壓器,使得三相高壓升流器和三相高壓升壓器分別輸出三相試驗電流和三相試驗電壓。
本發(fā)明利用電壓發(fā)生設(shè)備產(chǎn)生三相畸變波試驗電壓,同時利用電流發(fā)生設(shè)備產(chǎn)生高壓狀態(tài)的三相畸變波試驗電流,從而構(gòu)建了三相組合型電子式互感器在電壓電流畸變波形條件下的高壓一體化檢定運行環(huán)境。本發(fā)明通過對單相標準互感器器二次輸出和被測電子式互感器對應(yīng)的二次輸出的計算,可實現(xiàn)對電子式互感器畸變波基波以及高達25次諧波傳感準確度的校驗,校驗結(jié)果采用極坐標表示法,符合互感器誤差的定義,并且由于采用直接測量法而不是傳統(tǒng)的差值測量法,因此本發(fā)明能方便地實現(xiàn)對包括基于阻容分壓器的電子式電壓互感器以及基于羅氏線圈的電子式電流互感器的各種三相組合型電子式互感器的校驗。此外,本發(fā)明采用帶監(jiān)控的電子負載給被試電子式互感器精確負載,避免了目前校驗?zāi)M量輸出電子式互感器時二次取樣電路帶來的負載不確定性,保證了校驗結(jié)果的準確性,并且本發(fā)明符合國家標準gbt20840.7-2007《互感器第7部分:電子式電壓互感器》和gbt20840.8-2007《互感器第8部分:電子式電流互感器》關(guān)于模擬量輸出和數(shù)字量輸出的電子式互感器基波及諧波準確度校驗的規(guī)定,這樣的三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定裝置未見有專利和文獻報道。
進一步地,三相組合型電子式互感器為一個整體設(shè)備,其一次輸入端口由a相輸入端子、b相輸入端子、c相輸入端子和輸入接地端子組成,其一次輸出端口由a相輸出端子、b相輸出端子、c相輸出端子和輸出接地端子組成,其內(nèi)部的a相電子式電流互感器、b相電子式電流互感器和c相電子式電流互感器分別用于測量a相、b相和c相電流,其內(nèi)部的a相電子式電壓互感器、b相電子式電壓互感器和c相電子式電壓互感器分別用于測量a相、b相和c相的對地相電壓。
進一步地,三相組合型電子式互感器的二次信號端口有模擬量輸出和數(shù)字量輸入輸出兩種形式,模擬量輸出由a相電子式電流互感器、b相電子式電流互感器、c相電子式電流互感器、a相電子式電壓互感器、b相電子式電壓互感器和c相電子式電壓互感器的六個互相獨立的模擬量端口輸出,數(shù)字量輸入輸出由一個數(shù)字量端口實現(xiàn)所有六個電子式互感器的二次信息輸出和控制信息的輸入。
進一步地,所述的三相組合型電子式互感器誤差計算器具有兩組模擬量輸入端口、一個互感器數(shù)字量輸入輸出端口和一個數(shù)字量輸入輸出總端口,第一組模擬量輸入端口為對應(yīng)于a相標準電流互感器、b相標準電流互感器、c相標準電流互感器、a相標準電壓互感器、b相標準電壓互感器和c相標準電壓互感器二次輸出的六個模擬量輸入端口;第二組模擬量輸入端口為對應(yīng)于三相組合型電子式互感器六個模擬量端口輸出的六個輸入端口;互感器數(shù)字量輸入輸出端口接收三相組合型電子式互感器數(shù)字量輸出信號并發(fā)送給三相組合型電子式互感器數(shù)字量控制信號;數(shù)字量輸入輸出總端口將三相組合型電子式互感器誤差計算器接收到的所有互感器二次輸出信息以及六個電子式互感器的誤差計算結(jié)果發(fā)送給三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺,同時接收三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺發(fā)送的校驗控制信息。
三相組合型電子式互感器誤差計算器分別計算六個標準互感器以及六個電子式互感器的二次輸出波形的基波分量和諧波分量,然后按照互感器誤差定義,將相對應(yīng)的標準互感器和電子式互感器二次輸出波形的的基波分量和諧波分量進行比較計算,得到各個電子式互感器的極坐標表示的比值誤差和角度誤差。對于基于阻容分壓器的電子式電壓互感器以及基于羅氏線圈的電子式電流互感器,可扣除四分之一周期電角度后得到角度誤差。
進一步地,所述的帶監(jiān)視電子負載分別為三相組合型電子式互感器的a相電子式電流互感器、b相電子式電流互感器、c相電子式電流互感器、a相電子式電壓互感器、b相電子式電壓互感器和c相電子式電壓互感器的六個模擬量端口提供可設(shè)置的負載;帶監(jiān)視電子負載接收來自三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺的三相組合型電子式互感器內(nèi)部的六個電子式互感器負載指令,并對每一個電子式互感器的模擬量輸出端口進行阻抗測量,同時將阻抗測量發(fā)送給三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺。
進一步地,所述的三相高壓升流器具有a相、b相和c相三個互相絕緣的電流輸出端口,三相高壓升壓器提供三相四線制高壓試驗電壓源。
進一步地,三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺的數(shù)字信號接口模塊將接收到的信號分別發(fā)送給顯示模塊和波形質(zhì)量分析模塊進行顯示和波形分析,波形質(zhì)量分析模塊將各互感器二次輸出波形的基波與諧波分量結(jié)果發(fā)送給顯示模塊進行顯示,輸入與建模仿真模塊實現(xiàn)校驗控制信息輸入功能、現(xiàn)場錄波數(shù)字文件的輸入功能、設(shè)定三相試驗電壓和試驗電流波形的功能、三相組合型電子式互感器負載設(shè)定功能、復(fù)雜電網(wǎng)運行的建模仿真并產(chǎn)生三相電壓和電流仿真試驗波形的功能。
進一步地,所述的輸入與建模仿真主要利用matlab/simulink軟件和starsim軟件搭建具有光伏、風(fēng)電、典型儲能、柴油發(fā)電機等典型分布式電源仿真模塊以及電氣化鐵路和變頻調(diào)速電機等多種特殊負荷模型的復(fù)雜電網(wǎng)運行模型,并選擇仿真節(jié)點及其仿真電壓電流波形。
更進一步地,根據(jù)校驗控制信息設(shè)定的試驗波形來源,波形信號輸出接口將現(xiàn)場錄波三相電壓和電流的實際波形、設(shè)定的三相試驗電壓和試驗電流波形或三相電壓和電流仿真試驗波形中的一種波形送入三相電壓波形程控電源和三相電流波形程控電源,用以發(fā)生三相試驗電壓和電流,同時波形信號輸出接口將六個標準互感器的二次輸出波形信息送入三相電壓波形程控電源和三相電流波形程控電源,用以對三相試驗電壓和電流的輸出準確度進行閉環(huán)控制。
進一步地,三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺的數(shù)字信號接口模塊、輸入與建模仿真模塊、波形質(zhì)量分析模塊、顯示模塊和波形數(shù)字信號輸出接口模塊都是基于labview軟件實現(xiàn)相應(yīng)功能,labview軟件與matlab/simulink軟件和starsim軟件之間都有數(shù)據(jù)接口,因此可以方便地進行數(shù)據(jù)文件的交換,數(shù)字信號接口模塊和波形數(shù)字信號輸出接口模塊通過labview軟件的rs485驅(qū)動程序,實現(xiàn)與三相電壓波形程控電源、三相電流波形程控電源、帶監(jiān)控電子負載和三相組合型電子式互感器誤差計算器的通訊,波形質(zhì)量分析模塊可以利用labview軟件編寫分析軟件得到各電壓電流波形的頻率、基波和諧波分量、波形畸變率等計算結(jié)果。
本發(fā)明可以模擬三相額定基波電壓高達35kv、三相額定基波電流1000a、基波頻率允許范圍為45hz~65hz以及三相電壓和三相電流均存在畸變現(xiàn)象的電網(wǎng)運行環(huán)境,并在此環(huán)境下實現(xiàn)三相組合型電子式互感器畸變波計量特性的校驗,三相試驗電壓和三相試驗電流的諧波次數(shù)分別高達25次,2~15次諧波含量為基波幅值的30%,15~25次諧波含量為基波幅值的10%,電子式電壓互感器最高檢測準確度為0.2級、電子式電流互感器最高檢測準確度為0.2s級、互感器各次諧波電流的準確度為0.5級,電子式電壓互感器的額定二次輸出及其負載與國家標準gbt20840.7-2007《互感器第7部分:電子式電壓互感器》的規(guī)定相同,電子式電流互感器的額定二次輸出及其負載與國家標準gbt20840.8-2007《互感器第8部分:電子式電流互感器》的規(guī)定相同。
本發(fā)明具有的有益效果是:(1)由于電力電子非線性負載的大量使用,現(xiàn)代電網(wǎng)電壓電流波形的畸變現(xiàn)象比較嚴重,互感器作為電能計量的一次傳感器,其畸變波計量特性校驗的意義重大。電子式互感器作為新興互感器,以其優(yōu)良的傳感性能正在被廣泛使用,但是目前還沒有專門的畸變波計量特性校驗裝置。本發(fā)明利用三相試驗電壓和三相試驗電流發(fā)生設(shè)備一個畸變波現(xiàn)場運行仿真環(huán)境,可實現(xiàn)對電子式互感器畸變波基波以及高達25次諧波傳感準確度的校驗,滿足了目前電網(wǎng)的需求;(2)本發(fā)明將三相試驗電流處在高壓狀態(tài),這樣就實現(xiàn)了三相組合型電子式互感器在電壓電流畸變波形條件下的高壓一體化檢定,這使得三相組合型電子式互感器內(nèi)部電場分布以及內(nèi)部各電子式互感器之間的相互影響等都處在實際的高壓工作環(huán)境下,因此檢測的結(jié)果能真實地反映三相組合型電子式互感器的畸變波計量特性;(3)本發(fā)明采用極坐標表示法進行電子式互感器誤差的計算,更加符合互感器誤差的定義,因此更加準確;(4)本發(fā)明采用帶監(jiān)控的電子負載來給三相組合型電子式互感器內(nèi)部各電子式互感器添加負載,可以精確控制負載量,避免目前在檢測模擬量輸出電子式互感器時采樣電路以及傳輸線帶來的負載不確定性;(5)本發(fā)明具有對試驗電壓電流、電子式互感器二次輸出信號的波形進行質(zhì)量分析和顯示,這有別于目前實驗室使用的電磁式互感器校驗裝置和電子式互感器校驗裝置,有利于定量進行電子式互感器畸變波計量特性校驗;(6)三相試驗電壓和三相試驗電流發(fā)生設(shè)備采用閉環(huán)控制驅(qū)動高壓升壓器和升流器的方式,保證了高壓試驗電壓和電流的仿真精度;(7)三相組合型電子式互感器誤差計算器具有很強的計算功能,因此本發(fā)明能實現(xiàn)對包括基于阻容分壓器的電子式電壓互感器以及基于羅氏線圈的電子式電流互感器的各種三相組合型電子式互感器的校驗。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理框圖;
圖中:1是裝置電源、2是三相電流波形程控電源、3是三相高壓升流器、4是三相電壓波形程控電源、5是三相高壓升壓器、6是a相標準電流互感器、7是b相標準電流互感器、8是c相標準電流互感器、9是三相組合型電子式互感器、10是帶監(jiān)視電子負載、11是a相標準電壓互感器、12是b相標準電壓互感器、13是c相標準電壓互感器、14是三相組合型電子式互感器誤差計算器、15是三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺,16是a相電子式電流互感器、17是a相電子式電壓互感器、18是b相電子式電流互感器、19是b相電子式電壓互感器、20是c相電子式電流互感器、21是c相電子式電壓互感器、22是數(shù)字信號接口模塊、23是輸入與建模仿真模塊、24是波形質(zhì)量分析模塊、25是顯示模塊、26是波形數(shù)字信號輸出接口模塊。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明。
本發(fā)明為一種三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定裝置,其實施例如圖1所示,它包括裝置電源1、三相電流波形程控電源2、三相高壓升流器3、三相電壓波形程控電源4、三相高壓升壓器5、a相標準電流互感器6、b相標準電流互感器7、c相標準電流互感器8、三相組合型電子式互感器9、帶監(jiān)視電子負載10、a相標準電壓互感器11、b相標準電壓互感器12、c相標準電壓互感器13、三相組合型電子式互感器誤差計算器14和三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺15。
三相組合型電子式互感器9為一個整體設(shè)備,它的一次輸入端口由a相輸入端子、b相輸入端子、c相輸入端子和輸入接地端子組成,它的一次輸出端口由a相輸出端子、b相輸出端子、c相輸出端子和輸出接地端子組成,它內(nèi)部的a相電子式電流互感器16、b相電子式電流互感器18和c相電子式電流互感器20分別用于測量a相、b相和c相電流,它內(nèi)部的a相電子式電壓互感器17、b相電子式電壓互感器19和c相電子式電壓互感器21分別用于測量a相、b相和c相的對地相電壓,三相組合型電子式互感器9的二次信號端口有模擬量輸出和數(shù)字量輸入輸出兩種形式,模擬量輸出ueit(t)由a相電子式電流互感器16、b相電子式電流互感器18、c相電子式電流互感器20、a相電子式電壓互感器17、b相電子式電壓互感器19和c相電子式電壓互感器21的六個互相獨立的模擬量端口輸出,數(shù)字量輸入輸出由一個數(shù)字量端口實現(xiàn)所有六個電子式互感器二次信息ueit(n)的輸出和控制信息d(n)的輸入;三相組合型電子式互感器誤差計算器14具有兩組模擬量輸入端口、一個互感器數(shù)字量輸入輸出端口和一個數(shù)字量輸入輸出總端口,第一組模擬量輸入端口為對應(yīng)于a相標準電流互感器6二次輸出ia0(t)、b相標準電流互感器7二次輸出ib0(t)、c相標準電流互感器8二次輸出ic0(t)、a相標準電壓互感器11二次輸出ua0(t)、b相標準電壓互感器12二次輸出ub0(t)和c相標準電壓互感器13二次輸出uc0(t)的六個模擬量輸入端口,第二組模擬量輸入端口為對應(yīng)于三相組合型電子式互感器9的六個模擬量端口輸出的六個輸入端口。
帶監(jiān)視電子負載10分別為三相組合型電子式互感器9的a相電子式電流互感器16、b相電子式電流互感器18、c相電子式電流互感器20、a相電子式電壓互感器17、b相電子式電壓互感器19和c相電子式電壓互感器21的六個模擬量輸出端口提供可設(shè)置的負載。
三相高壓升流器3具有a相、b相和c相等三個互相絕緣的電流輸出端口,三相高壓升壓器5提供三相四線制高壓試驗電壓源。三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺15包括數(shù)字信號接口模塊22、輸入與建模仿真模塊23、波形質(zhì)量分析模塊24、顯示模塊25和波形數(shù)字信號輸出接口模塊26;裝置電源1向三相電流波形程控電源2和三相電壓波形程控電源4提供三相四線制工作電源,三相電流波形程控電源2和三相電壓波形程控電源4分別接收來自三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺15的電壓電流仿真及實測波形數(shù)據(jù),并根據(jù)相應(yīng)的波形數(shù)據(jù)分別驅(qū)動三相高壓升流器3和三相高壓升壓器5,使得三相高壓升流器3和三相高壓升壓器5分別輸出三相試驗電流和三相試驗電壓。
三相高壓升流器3的a相電流輸出端口的一個端子分別與三相高壓升壓器5的a相電壓輸出端子和三相組合型電子式互感器9的a相輸入端子相連接,三相高壓升流器3的a相電流輸出端口的另一個端子與a相標準電流互感器6的同名端相連接,a相標準電流互感器6的非同名端分別與三相組合型電子式互感器9的a相輸出端子、a相標準電壓互感器11的一個一次高壓輸入端子和a相試驗電壓輸出端相連接,三相高壓升流器3的b相電流輸出端口的一個端子分別與三相高壓升壓器5的b相電壓輸出端子和三相組合型電子式互感器9的b相輸入端子相連接,三相高壓升流器3的b相電流輸出端口的另一個端子與b相標準電流互感器7的同名端相連接,b相標準電流互感器7的非同名端分別與三相組合型電子式互感器9的b相輸出端子、b相標準電壓互感器12的一個一次高壓輸入端子和b相試驗電壓輸出端相連接,三相高壓升流器3的c相電流輸出端口的一個端子分別與三相高壓升壓器5的c相電壓輸出端子和三相組合型電子式互感器9的c相輸入端子相連接,三相高壓升流器3的c相電流輸出端口的另一個端子與c相標準電流互感器8的同名端相連接,c相標準電流互感器8的非同名端分別與三相組合型電子式互感器9的c相輸出端子、c相標準電壓互感器13的一個一次高壓輸入端子和c相試驗電壓輸出端子相連接。
三相高壓升壓器5的輸出接地端子和三相組合型電子式互感器9的輸入接地端子相連接,三相組合型電子式互感器9的輸出接地端子分別與a相標準電壓互感器11的另一個一次高壓輸入端子、b相標準電壓互感器12的另一個一次高壓輸入端子、c相標準電壓互感器13的另一個一次高壓輸入端子、三相試驗電壓的輸出接地端子和地相連接。
三相組合型電子式互感器誤差計算器14的第一組模擬量輸入端口接收六個標準互感器的二次模擬量輸出信號,第二組模擬量輸入端口接收三相組合型電子式互感器9的六個模擬量輸出信號,互感器數(shù)字量輸入輸出端口接收三相組合型電子式互感器9的數(shù)字量輸出信號并發(fā)送給三相組合型電子式互感器9數(shù)字量控制信號,數(shù)字量輸入輸出總端口將三相組合型電子式互感器誤差計算器14接收到的所有互感器二次輸出信息以及六個電子式互感器的誤差計算結(jié)果發(fā)送給三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺15,同時接收三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺15發(fā)送的校驗控制信息;三相組合型電子式互感器誤差計算器14分別計算六個標準互感器以及六個電子式互感器的二次輸出波形的基波分量和諧波分量,然后按照互感器誤差定義,將相對應(yīng)的標準互感器和電子式互感器二次輸出波形的的基波分量和諧波分量進行比較計算,得到各個電子式互感器的極坐標表示的比值誤差和角度誤差,對于基于阻容分壓器的電子式電壓互感器以及基于羅氏線圈的電子式電流互感器,可扣除四分之一周期電角度后得到角度誤差。
帶監(jiān)視電子負載10接收來自三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺15的關(guān)于三相組合型電子式互感器9內(nèi)部的六個電子式互感器負載指令,并對每一個電子式互感器的模擬量輸出端口進行阻抗測量,同時將阻抗測量發(fā)送給三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺15。
三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺15的數(shù)字信號接口模塊22將接收到的信號分別發(fā)送給顯示模塊25和波形質(zhì)量分析模塊24進行顯示和波形分析,波形質(zhì)量分析模塊24將各互感器二次輸出波形的基波與諧波分量結(jié)果發(fā)送給顯示模塊25進行顯示,輸入與建模仿真模塊23實現(xiàn)校驗控制信息輸入功能、現(xiàn)場錄波數(shù)字文件的輸入功能、設(shè)定三相試驗電壓和試驗電流波形的功能、三相組合型電子式互感器9的負載設(shè)定功能、復(fù)雜電網(wǎng)運行的建模仿真并產(chǎn)生三相電壓和電流仿真試驗波形的功能。輸入與建模仿真模塊主要利用matlab/simulink軟件和starsim軟件搭建具有光伏、風(fēng)電、典型儲能、柴油發(fā)電機等典型分布式電源仿真模塊以及電氣化鐵路和變頻調(diào)速電機等多種特殊負荷模型的復(fù)雜電網(wǎng)運行模型,并選擇仿真節(jié)點及其仿真電壓電流波形。
根據(jù)校驗控制信息設(shè)定的試驗波形來源,波形信號輸出接口26將現(xiàn)場錄波的三相電壓和電流實際波形、設(shè)定的三相試驗電壓和試驗電流波形或三相電壓和電流仿真試驗波形中的一種波形送入三相電壓波形程控電源4和三相電流波形程控電源2,用以發(fā)生三相試驗電壓和電流,同時波形信號輸出接口26將六個標準互感器的二次輸出波形信息送入三相電壓波形程控電源4和三相電流波形程控電源2,用以對三相試驗電壓和電流的輸出準確度進行閉環(huán)控制。
三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺15的數(shù)字信號接口模塊22、輸入與建模仿真模塊23、波形質(zhì)量分析模塊24、顯示模塊25和波形數(shù)字信號輸出接口模塊26都是基于labview軟件實現(xiàn)相應(yīng)功能,labview軟件與matlab/simulink軟件和starsim軟件之間都有數(shù)據(jù)接口,因此可以方便地進行數(shù)據(jù)文件的交換,數(shù)字信號接口模塊22和波形數(shù)字信號輸出接口26模塊通過labview軟件的rs485驅(qū)動程序,實現(xiàn)與三相電壓波形程控電源4、三相電流波形程控電源2、帶監(jiān)控電子負載10和三相組合型電子式互感器誤差計算器14的通訊,波形質(zhì)量分析模塊24可以利用labview軟件編寫分析軟件得到各電壓電流波形的頻率、基波和諧波分量、波形畸變率等計算結(jié)果。
本實施例的具體設(shè)計參數(shù)為:
本發(fā)明可以構(gòu)建三相試驗電壓和三相試驗電流存在畸變現(xiàn)象的電網(wǎng)運行環(huán)境,在此環(huán)境下實現(xiàn)三相組合型電子式互感器畸變波計量特性的校驗。裝置電源1為三相380v/50hz常規(guī)供電電源,三相高壓升壓器4的額定輸出基波試驗電壓為10kv,三相高壓升流器2的額定輸出基波試驗電流600a,三相試驗電壓和三相試驗電流的基波頻率為50hz,試驗電壓和試驗電流的諧波次數(shù)達25次,2~15次諧波含量為基波幅值的30%,15~25次諧波含量為基波幅值的10%,三相電流波形程控電源2的輸出容量為10kva,三相電壓波形程控電源4的輸出容量為10kva,a相標準電流互感器6、b相標準電流互感器7和c相標準電流互感器8的工作電壓為10kv、額定頻率為50hz、額定變比為600a/5a、基波準確度為0.05s級、2~25次諧波的準確度為0.1級,a相標準電壓互感器11、b相標準電壓互感器12和c相標準電壓互感器13的額定電壓為10kv、額定頻率為50hz、額定變比為10kv/100v、基波準確度為0.05級、2~25次諧波的準確度為0.1級,三相組合型電子式互感器9的a相電子式電壓互感器17、b相電子式電壓互感器19和c相電子式電壓互感器21的最高檢測準確度為0.2級,三相組合型電子式互感器9的a相電子式電流互感器16、b相電子式電流互感器18和c相電子式電流互感器20的最高檢測準確度為0.2s級、各電子式互感器的各次諧波電流的最高檢測準確度為0.5級;帶監(jiān)視電子負載的負載準確度為3%,電子負載的負載可設(shè)置范圍滿足國家標準gbt20840.7-2007《互感器第7部分:電子式電壓互感器》的規(guī)定相同,電子式電流互感器的額定二次輸出及其負載與國家標準gbt20840.8-2007《互感器第8部分:電子式電流互感器》的規(guī)定;三相組合型電子式互感器誤差計算器14具有兩組模擬量輸入端口、一個互感器數(shù)字量輸入輸出端口和一個數(shù)字量輸入輸出總端口,第一組模擬量輸入端口具有針對標準電壓互感器二次輸出的三路相互獨立的100v/5v的前置轉(zhuǎn)換電路、針對標準電流互感器二次輸出的三路相互獨立的5a/5v的前置轉(zhuǎn)換電路以及六路16位250ks/s的模/數(shù)高速同步數(shù)據(jù)采集電路,第二組模擬量輸入端口具有針對電子式電壓互感器二次輸出的三路相互獨立的100v/5v的前置轉(zhuǎn)換電路、針對三相組合型電子式互感器模擬量輸出的六路16位250ks/s的模/數(shù)高速同步數(shù)據(jù)采集電路,互感器數(shù)字量輸入輸出端口和數(shù)字量輸入輸出總端口的數(shù)據(jù)傳輸速度均為24mb/s;三相組合型電子式互感器誤差計算器14通過微處理器stm32芯片進行波形數(shù)據(jù)分析及誤差計算處理;在windows7操作系統(tǒng)下三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺15中的輸入與建模仿真模塊23采用matlab/simulink仿真軟件和starsim軟件,支持高達8個節(jié)點的微網(wǎng)運行仿真計算,每個節(jié)點均含分布式電源和特殊負荷,數(shù)字信號接口模塊22、輸入與建模仿真模塊23、波形質(zhì)量分析模塊24、顯示模塊25和波形數(shù)字信號輸出接口模塊26都通過labview軟件實現(xiàn)相應(yīng)功能,仿真波形數(shù)據(jù)文件采用*.csv、*.tdms、*.matinascii等格式,三相組合型電子式互感器畸變波計量特性檢定控制平臺15利用labview軟件建立良好的人機交互界面,裝置各功能模塊的軟件程序交互調(diào)用與遠程控制功能;本發(fā)明裝置符合國家標準gbt20840.7-2007《互感器第7部分:電子式電壓互感器》和gbt20840.8-2007《互感器第8部分:電子式電流互感器》關(guān)于模擬量輸出和數(shù)字量輸出的電子式互感器基波及諧波準確度校驗的規(guī)定。
本發(fā)明說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
應(yīng)該理解到的是:上述實施例只是對本發(fā)明的說明,而不是對本發(fā)明的限制,任何不超出本發(fā)明實質(zhì)精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造,均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。