專利名稱：一種電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于交流干線或交流配電網(wǎng)絡(luò)的測試裝置，尤其是涉及到一種適用于測試高壓交流電網(wǎng)電能質(zhì)量控制裝置的測試平臺(tái)。
背景技術(shù)：
城市電網(wǎng)中現(xiàn)代工業(yè)、商業(yè)和居民用電設(shè)備，如高性能辦公設(shè)備、精密實(shí)驗(yàn)儀器、變頻調(diào)速設(shè)備、可編程邏輯控制器、各種自動(dòng)生產(chǎn)線以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等 對電源特性變化敏感性負(fù)荷呈逐年上升趨勢，對電能質(zhì)量的要求不斷提高。對敏感用戶(如半導(dǎo)體制造企業(yè))而言，幾十毫秒的電壓暫降就可能導(dǎo)致設(shè)備損壞、生產(chǎn)線停產(chǎn)，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。與此同時(shí)，分布式能源、沖擊性和干擾性負(fù)荷的大量接入等因素都使得電網(wǎng)電能質(zhì)量存在日趨惡化的趨勢，嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和用電設(shè)備的正常工作。在敏感負(fù)荷電能質(zhì)量控制裝置的研制與生產(chǎn)過程中，首先必須解決電能質(zhì)量控制裝置及其功能部件的測試問題，中國實(shí)用新型專利“便攜式電源質(zhì)量測試儀”(實(shí)用新型專利號ZL200920120831公開號CN201518053)公開了一種便攜式電源質(zhì)量測試儀。本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案一種便攜式電源質(zhì)量測試儀，包括有信號轉(zhuǎn)換模塊、高頻數(shù)字信號處理CPU、放大器、檢測模塊及數(shù)據(jù)處理終端，高頻數(shù)字信號處理CPU為處理器，放大器與高頻數(shù)字信號處理CPU之間通過16位高精度模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器，數(shù)據(jù)處理終端為液晶顯示系統(tǒng)，檢測模塊包括有三個(gè)電流檢測頭及三個(gè)電壓檢測頭，檢測模塊的輸出端與高頻數(shù)字信號處理CPU的輸入端連接，高頻數(shù)字信號處理CPU的輸出端與信號轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，信號轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與數(shù)據(jù)處理終端的輸入端連接。采用上述技術(shù)方案，提供了一種易攜帶、檢測處理數(shù)據(jù)塊、能夠進(jìn)行仿真測試的便攜式電源質(zhì)量測試儀。在對電壓質(zhì)量治理裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和測試時(shí)，人們通常用可編程電源來模擬電網(wǎng)中的電壓質(zhì)量問題，隨著治理裝置容量的不斷增加，可編程電源已經(jīng)很難滿足這些裝置的實(shí)驗(yàn)測試需求。中國發(fā)明專利申請“基于疊加原理的大功率測試用可編程諧波電壓源”(發(fā)明專利申請?zhí)?00710017221公開號CN101064479)公開了一種基于疊加原理的大功率測試用可編程諧波電壓源，該諧波電壓源包括三相整流橋、逆變器、串聯(lián)型變壓器、三相阻容回路和電流跟蹤控制電路，三相整流橋通過進(jìn)線電感及三相開關(guān)與電網(wǎng)連接；逆變器的結(jié)構(gòu)形式為三個(gè)單相H橋，每個(gè)單相H橋由4個(gè)開關(guān)管IGBT組成，本發(fā)明的基于疊加原理的大功率測試用可編程諧波電壓源，采用基波成分和諧波成分分開處理的原理，由電網(wǎng)來提供基波電壓，由諧波電壓源來提供諧波電壓，兩者結(jié)合使被測試設(shè)備得到所要實(shí)驗(yàn)的電壓波形，諧波通過控制逆變器的輸出來產(chǎn)生，這種控制方式可以減小逆變器中電流的大小，提高系統(tǒng)容量，在大多數(shù)情況下，可以替代可編程電源。但是以上現(xiàn)有的裝置都是面向低壓電源的測試設(shè)備，不適用于高壓大功率的電網(wǎng)電能質(zhì)量控制裝置的測試
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是要提供一種電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)，解決高壓大功率的電網(wǎng)電能質(zhì)量控制裝置性能測試的技術(shù)問題。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)，包括連接到被測試設(shè)備的繼電保護(hù)測試儀，其特征在于所述的電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)還包含信號采樣疊加模塊，所述信號采樣疊加模塊包含系統(tǒng)電壓輸入端和負(fù)載電壓輸入端，分別連接所述繼電保護(hù)測試儀的系統(tǒng)電壓輸出端和被測試設(shè)備的負(fù)載電壓輸出端；所述的繼電保護(hù)測試儀的系統(tǒng)電壓輸出端，還連接到被測試設(shè)備的控制保護(hù)二次回路的系統(tǒng)電壓輸入端；所述信號采樣疊加模塊的輸出端，連接到所述控制保護(hù)二次回路的負(fù)載電壓檢測 輸入端。本實(shí)用新型的電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)的一種較佳的技術(shù)方案，其特征在于所述的電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)還包含取能電源、第一斷路器、第二斷路器和第三斷路器；被測試設(shè)備通過第一斷路器接通或斷開三相電源；被測試設(shè)備通過第二斷路器接通或斷開負(fù)載；取能電源通過第三斷路器連接到被測試設(shè)備。本實(shí)用新型的電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)的一種更好的技術(shù)方案，其特征在于所述的信號采樣疊加模塊包含電壓采樣隔離電路和信號疊加電路；所述電壓采樣隔離電路的輸入端，連接到被測試設(shè)備的負(fù)載電壓輸出端；所述電壓采樣隔離電路的輸出端，連接到所述信號疊加電路的一個(gè)輸入端，所述信號疊加電路的另一個(gè)輸入端，連接到所述繼電保護(hù)測試儀的系統(tǒng)電壓輸出端。本實(shí)用新型的電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)的一種改進(jìn)的技術(shù)方案，其特征在于所述的信號采樣疊加模塊還包含信號采樣錄波電路；所述信號采樣錄波電路的輸入端，連接到電壓采樣隔離電路的輸出端；所述信號采樣錄波電路的輸出端，連接到所述信號疊加電路的輸入端。本實(shí)用新型的有益效果是I.本實(shí)用新型的電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)，采用二次回路模擬法實(shí)現(xiàn)復(fù)合電能質(zhì)量控制裝置的自動(dòng)補(bǔ)償測試，解決了現(xiàn)有裝置都是面向低壓電源的測試設(shè)備，不能進(jìn)行高壓電源電能質(zhì)量控制裝置的測試的問題。2.在儲(chǔ)能/取能單元充電后將調(diào)節(jié)裝置的高壓電源側(cè)和負(fù)載側(cè)斷路器斷開，通過繼電保護(hù)測試儀模擬電壓暫降，對調(diào)節(jié)裝置的自動(dòng)補(bǔ)償功能進(jìn)行測試，測試過程脫離了高壓環(huán)境，可以保證測試設(shè)備和人員的安全。3.將繼電保護(hù)測試儀的輸出與信號米樣疊加模塊米集的負(fù)載側(cè)對應(yīng)相電壓疊加后，作為控制系統(tǒng)用的模擬負(fù)載電壓，可以更好地再現(xiàn)電能質(zhì)量問題，有針對性地進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。

圖I是本實(shí)用新型的電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)的主電路圖；圖2是本實(shí)用新型的電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)的信號采樣疊加模塊電路圖。[0021]以上圖中的各部件的標(biāo)號100-三相電源，200-被測試設(shè)備，210-被測試設(shè)備的控制保護(hù)二次回路，510-繼電保護(hù)測試儀，520-信號采樣疊加模塊，521-電壓采樣隔離電路，522-信號疊加電路，523-信號采樣錄波電路，530-取能電源，900-負(fù)載，DLl-第一斷路器，DL2-第二斷路器，DL3-第三斷路器。
具體實(shí)施方式
為了能更好地理解本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖I是本實(shí)用新型的電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)的主電路圖，包括連接到被測試設(shè)備200的繼電保護(hù)測試儀510，信號采樣疊加模塊520，信號采樣疊加模塊520包含系統(tǒng)電壓輸入端和負(fù)載電壓輸入端，分別連接繼電保護(hù)測試儀510的系統(tǒng)電壓輸出端和被測試設(shè)備200的負(fù)載電壓輸出端。繼電保護(hù)測試儀510的系統(tǒng)電壓輸出端，還連接到被測試設(shè)備200的控制保護(hù)二次回路210的輸入端，為被測試設(shè)備200的控制保護(hù)二次回路210提 供系統(tǒng)電壓。信號采樣疊加模塊520的輸出端，連接到控制保護(hù)二次回路200的負(fù)載電壓檢測輸入端。在圖I所示的本實(shí)用新型的電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)的實(shí)施例中，還包含取能電源530、第一斷路器DL1、第二斷路器DL2和第三斷路器DL3 ;被測試設(shè)備200通過第一斷路器DLl接通或斷開三相電源100 ;被測試設(shè)備200通過第二斷路器DL2接通或斷開負(fù)載900 ;取能電源530通過第三斷路器DL3連接到被測試設(shè)備200，在第一斷路器DLl切斷三相電源100后，取能電源530為被測試設(shè)備200提供測試過程所需要的電能。取能電源530可以采用充電式的可調(diào)電源變換器或其他類型的試驗(yàn)電源。根據(jù)圖2所示的本實(shí)用新型的電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)的實(shí)施例，信號采樣疊加模塊520包含電壓采樣隔離電路521和信號疊加電路522 ;電壓采樣隔離電路521的輸入端連接到被測試設(shè)備200的負(fù)載電壓輸出端；電壓采樣隔離電路521的輸出端，連接到信號疊加電路522的一個(gè)輸入端，信號疊加電路522的另一個(gè)輸入端，連接到所述繼電保護(hù)測試儀510的系統(tǒng)電壓輸出端。信號疊加電路522將繼電保護(hù)測試儀輸出的系統(tǒng)電壓,與電壓采樣隔離電路521采集的負(fù)載側(cè)對應(yīng)相電壓相加，作為控制系統(tǒng)用的負(fù)載電壓檢測輸入。在圖2所示的實(shí)施例中，信號采樣疊加模塊520還包含信號采樣錄波電路523 ;信號采樣錄波電路523的輸入端，連接到電壓采樣隔離電路521的輸出端；信號采樣錄波電路523的輸出端，連接到信號疊加電路522的輸入端。根據(jù)測試的需要，本實(shí)用新型的電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)可以控制信號疊加電路522選擇實(shí)時(shí)采樣負(fù)載輸出電壓進(jìn)行測試，或者使用錄波重放信號進(jìn)行測試。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，繼電保護(hù)測試儀510采用XGJB-1200繼電保護(hù)測試儀。XGJB-1200繼電保護(hù)測試儀可以六相電流，六相電壓輸出，12個(gè)通道可同時(shí)輸出不同的幅值、頻率、相位的六路電流和六路電壓，可以提供多種校驗(yàn)和搜索方式的成套的微機(jī)保護(hù)和自動(dòng)裝置的自動(dòng)試驗(yàn)程序線路保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、阻抗保護(hù)、低周、同期、備自投等，以及各類故障模擬程序，能真實(shí)模擬和回放現(xiàn)場實(shí)際的各類故障、暫態(tài)過程、系統(tǒng)振蕩、重合閘動(dòng)作行為，具有完善可靠的各種保護(hù)功能。本實(shí)用新型的電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)的試驗(yàn)操作過程如下[0029]I、將繼電保護(hù)測試儀510的輸出作為系統(tǒng)電壓，接到被測試設(shè)備200的控制保護(hù)二次回路210的輸入端，為被測試設(shè)備200的控制保護(hù)二次回路210提供系統(tǒng)電壓；2、將繼電保護(hù)測試儀510的輸出和被測試設(shè)備200的負(fù)載電壓輸出端連接到信號采樣疊加模塊520，為控制保護(hù)二次回路200的負(fù)載電壓檢測輸入端提供負(fù)載電壓；3、閉合第三斷路器DL3給通取能電源530充電；充電完成后，斷開被測試設(shè)備200的電源側(cè)的第一斷路器DLl和負(fù)載側(cè)的第二斷路器DL2，通過繼電保護(hù)測試儀510輸出模擬測試電壓，對被測試設(shè)備200的自動(dòng)補(bǔ)償功能進(jìn)行測試。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本實(shí)用新 型的技術(shù)方案，而并非用作為對本實(shí)用新型的限定，任何基于本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神對以上所述實(shí)施例所作的變化、變型，都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)，包括連接到被測試設(shè)備的繼電保護(hù)測試儀，其特征在于 所述的電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)還包含信號采樣疊加模塊，所述信號采樣疊加模塊包含系統(tǒng)電壓輸入端和負(fù)載電壓輸入端，分別連接所述繼電保護(hù)測試儀的系統(tǒng)電壓輸出端和被測試設(shè)備的負(fù)載電壓輸出端； 所述的繼電保護(hù)測試儀的系統(tǒng)電壓輸出端，還連接到被測試設(shè)備的控制保護(hù)二次回路的系統(tǒng)電壓輸入端； 所述信號采樣疊加模塊的輸出端，連接到所述控制保護(hù)二次回路的負(fù)載電壓檢測輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)，其特征在于所述的電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)還包含取能電源、第一斷路器、第二斷路器和第三斷路器；被測試設(shè)備通過第一斷路器接通或斷開三相電源；被測試設(shè)備通過第二斷路器接通或斷開負(fù)載；取能電源通過第三斷路器連接到被測試設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)，其特征在于所述的信號采樣疊加模塊包含電壓采樣隔離電路和信號疊加電路；所述電壓采樣隔離電路的輸入端連接到被測試設(shè)備的負(fù)載電壓輸出端；所述電壓采樣隔離電路的輸出端，連接到所述信號疊加電路的一個(gè)輸入端，所述信號疊加電路的另一個(gè)輸入端，連接到所述繼電保護(hù)測試儀的系統(tǒng)電壓輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)，其特征在于所述的信號采樣疊加模塊還包含信號采樣錄波電路；所述信號采樣錄波電路的輸入端，連接到電壓采樣隔離電路的輸出端；所述信號采樣錄波電路的輸出端，連接到所述信號疊加電路的輸入端。
專利摘要一種電能質(zhì)量控制裝置測試平臺(tái)，一種用于交流干線或交流配電網(wǎng)絡(luò)的測試裝置，尤其是涉及到一種適用于測試高壓交流電網(wǎng)電能質(zhì)量控制裝置的測試平臺(tái)，包括連接到被測試設(shè)備的繼電保護(hù)測試儀和信號采樣疊加模塊，信號采樣疊加模塊包含系統(tǒng)電壓輸入端和負(fù)載電壓輸入端，分別連接所述繼電保護(hù)測試儀的系統(tǒng)電壓輸出端和被測試設(shè)備的負(fù)載電壓輸出端；所述的繼電保護(hù)測試儀的系統(tǒng)電壓輸出端，還連接到被測試設(shè)備的控制保護(hù)二次回路的系統(tǒng)電壓輸入端；所述信號采樣疊加模塊的輸出端，連接到所述控制保護(hù)二次回路的負(fù)載電壓檢測輸入端。采用二次回路模擬法，解決了現(xiàn)有裝置都是面向低壓電源的測試設(shè)備，不能進(jìn)行高壓電源電能質(zhì)量控制裝置的測試的問題。
文檔編號G05B23/02GK202548646SQ20122013526
公開日2012年11月21日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者何維國, 劉雋, 包海龍, 蔣曉春, 趙國亮 申請人:上海市電力公司, 中國電力科學(xué)研究院