CN106019175A - 一种电力不间断电源特性测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电力不间断电源特性测试仪，其与电力不间断电源相配合，包括分析处理及控制单元，以及与分析处理及控制单元均相连的检测单元和负载单元；其中，分析处理及控制单元由ARM芯片及其外围电路形成；负载单元还与电力不间断电源的输出端相连，且负载单元包括两两之间均并联连接且与分析处理及控制单元均相连的多个负载组合模块和一散热模块；每一负载组合模块均包括串接在电力不间断电源输出端的一负载和一开关；检测单元还通过一电压传感器和一电流传感器分别与电力不间断电源的输入端相连，且又通过另一电压传感器和另一电流传感器分别与电力不间断电源的输出端相连。实施本发明，检验过程简单，且能够自动快速处理检验数据。

Description

一种电力不间断电源特性测试仪

技术领域

本发明涉及电力不间断电源技术领域，尤其涉及一种电力不间断电源特性测试仪。

背景技术

电力不间断电源（UPS）是专为发电厂、变电站等电力行业设计，将自备直流屏的220V、110V直流电逆变成AC220V/380V 50Hz纯正弦波输出，供DCS （Distributed Control System，分布式控制系统）、监控系统、自动化仪表，调度通信系统、微机系统等需要交流电的，对供电质量及可靠性要求非常高的核心设备使用的专用电源。市电正常时，交流电经过隔离、整流滤波后通过逆变器提供稳定的交流电源给负载供电，一旦交流电输入异常或断电时，则由电力不间断电源的直流屏经逆止二极管供出直流电，逆变后输出给负载使用。而电力不间断电源自身不带蓄电池组，会直接使用直流屏母线上挂的电池组，但是因直流屏的电池母线有对地绝缘检测，所以电力不间断电源的输入/输出必须有隔离变压器。

由此可见，电力不间断电源具有十分的重要，因而需制定了一系列的规范，来规范电力不间断电源的设计和检验工作。但是，现有技术中，电力不间断电源的检验需要多种设备，如万用表、示波器、电能质量分析仪、交流假负载等，检验过程也极为复杂，检验数据还需要人工计算和整理，从而存在检验过程复杂、数据处理繁琐等系列问题，工作效率极低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种检验过程简单、自动快速处理检验数据的电力不间断电源特性测试仪。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电力不间断电源特性测试仪，其与电力不间断电源相配合，包括分析处理及控制单元，以及与所述分析处理及控制单元均相连的检测单元和负载单元；其中，

所述分析处理及控制单元由ARM芯片及其外围电路形成；

所述负载单元还与所述电力不间断电源的输出端相连，且所述负载单元包括与所述分析处理及控制单元均相连的多个负载组合模块和一散热模块；其中，所述多个负载组合模块与所述散热模块两两之间均形成并联连接，且所述每一负载组合模块均包括串接在所述电力不间断电源输出端相连的一负载和一开关，且所述开关还通过与其相连的所述分析处理及控制单元来控制开启或关闭；

所述检测单元还通过一电压传感器和一电流传感器别与所述电力不间断电源的输入端相连，且又通过另一电压传感器和另一电流传感器分别与所述电力不间断电源的输出端相连。

其中，所述散热模块包括串接在所述电力不间断电源输出端的一交流接触器和一风扇；其中，所述交流接触器还与所述分析处理及控制单元相连，并通过所述分析处理及控制单元来控制开启或关闭。

其中，所述电力不间断电源特性测试仪还包括输入输出单元，所述输入输出单元由触控屏形成。

其中，所述电力不间断电源特性测试仪还包括存储单元，所述存储单元由Flash存储器形成。

其中，所述电力不间断电源特性测试仪还包括通信单元，所述通信单元包括以太网接口模块、USB接口模块、光纤接口模块、蓝牙通信模块和WIFI无线通信模块。

与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：

1、安全可靠：提高变电站的运行安全水平，为所管辖的变电站的安全运行增加保障，保证不间断电源设备的可靠性 ，大幅降低因不间断电源设备故障引起的保护拒动等重大电力故障；

2、数据全面：为便携式专用设备，采用信号高速采集技术、数字信号处理技术以及负荷控制技术，可以方便而快捷地在变电站对不间断电源的切换时间、电压/电流谐波、效率等特性进行检测，判断该变电站电力不间断电源是否正常，从而达到显著减小操作人员的工作时间，提高变电站的运行安全水平的目的；

3、效益经济：有效地解决了不间断电源系统维护工作人员少、工作量大的矛盾。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中提供的电力不间断电源特性测试仪的一结构示意图；

图2为图1中负载组合模块的结构示意图；

图3为图1中散热模块的结构示意图；

图4为本发明实施例中提供的电力不间断电源特性测试仪的又一结构示意图；

图5为本发明实施例中提供的电力不间断电源特性测试仪与电力不间断电源相配合应用的测试连接图；

图6为图5中负载单元应用场景的电路连接图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示，为本发明实施例中，提出的一种电力不间断电源特性测试仪，其与电力不间断电源相配合，包括分析处理及控制单元1，以及与分析处理及控制单元1均相连的检测单元2和负载单元3；其中，

分析处理及控制单元1由ARM芯片及其外围电路形成；

负载单元3还与电力不间断电源的输出端相连，且负载单元3包括与分析处理及控制单元1均相连的多个负载组合模块31和一散热模块32；其中，多个负载组合模块31与散热模块32两两之间均形成并联连接，且每一负载组合模块31均包括串接在电力不间断电源输出端的一负载311和一开关312，且开关312均还通过与其相连的分析处理及控制单元1来控制开启或关闭；如图2所示，电力不间断电源输出端具有L和N两条配电线路，负载311和开关312串接在L和N两条配电线路之间；

检测单元2还通过一电压传感器和一电流传感器别与电力不间断电源1的输入端相连，且又通过另一电压传感器和另一电流传感器分别与电力不间断电源1的输出端相连。

在本发明实施例中，负载单元3在分析处理及控制单元1的控制下，通过切换不同负载组合模块31的开关312，使电力不间断电源向负载单元3产生不同的放电电流，并通过散热模块32将产生的热散发到空气中；检测单元2在分析处理及控制单元1的控制下，当负载单元3增加或减少负载的同时，检测单元2测量交流输入电压、交流输入电流、交流输出电压和交流输出电流，并将测量信号轮换成标准电压信号，送入模数转换器进行高速同步采样变为数字信号，再送入分析处理及控制单元1进行分析处理；而分析处理及控制单元1通过控制负载单元3增加或减少负载的同时，对检测单元2送来的交流输入电压和输入电流，以及交流输出电压和输出电流的数字信号序列进行分析处理，从而得到电力不间断电源的技术参数，包括交流输入电压、输入频率、输入功率因数、旁路过载能力、输入电压、输出电压瞬变、输出电压瞬变响应时间、输出频率、输出功率因数、切换蓄电池供电时间、切换旁路时间、切换旁路最大相位移动、输出过载能力、输出电流峰值系数、输出电压失真度、输出电压稳压精度、系统输入/输出效率。

在一个实施例中，分析处理及控制单元1的ARM芯片采用的型号为ARM720T；电压传感器和电流传感器均采用市面常用的霍尔电感器。

更进一步的，散热模块32包括串接在电力不间断电源输出端的一交流接触器321和一风扇322；其中，交流接触器321还与分析处理及控制单元1相连，并通过分析处理及控制单元1来控制开启或关闭；如图3所示，交流接触器321和风扇322串接在L和N两条配电线路之间。

更进一步的，如图4所示，电力不间断电源特性测试仪还包括输入输出单元4，输入输出单元4由触控屏形成；电力不间断电源特性测试仪还包括存储单元5，存储单元5由Flash存储器形成；电力不间断电源特性测试仪还包括通信单元6，通信单元6包括以太网接口模块、USB接口模块、光纤接口模块、蓝牙通信模块和WIFI无线通信模块。

如图5所示，为本发明实施例中提供的电力不间断电源特性测试仪与电力不间断电源相配合应用的测试连接图。

如图6所示，为本发明实施例中提供的电力不间断电源特性测试仪与电力不间断电源相配合应用中负载单元的电路连接图。

与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：

1、安全可靠：提高变电站的运行安全水平，为所管辖的变电站的安全运行增加保障，保证不间断电源设备的可靠性 ，大幅降低因不间断电源设备故障引起的保护拒动等重大电力故障；

2、数据全面：为便携式专用设备，采用信号高速采集技术、数字信号处理技术以及负荷控制技术，可以方便而快捷地在变电站对不间断电源的切换时间、电压/电流谐波、效率等特性进行检测，判断该变电站电力不间断电源是否正常，从而达到显著减小操作人员的工作时间，提高变电站的运行安全水平的目的；

3、效益经济：有效地解决了不间断电源系统维护工作人员少、工作量大的矛盾。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电力不间断电源特性测试仪，其与电力不间断电源相配合，其特征在于，包括分析处理及控制单元，以及与所述分析处理及控制单元均相连的检测单元和负载单元；其中，

所述分析处理及控制单元由ARM芯片及其外围电路形成；

所述负载单元还与所述电力不间断电源的输出端相连，且所述负载单元包括与所述分析处理及控制单元均相连的多个负载组合模块和一散热模块；其中，所述多个负载组合模块与所述散热模块两两之间均形成并联连接，且所述每一负载组合模块均包括串接在所述电力不间断电源输出端的一负载和一开关，且所述开关还通过与其相连的所述分析处理及控制单元来控制开启或关闭；

所述检测单元还通过一电压传感器和一电流传感器别与所述电力不间断电源的输入端相连，且又通过另一电压传感器和另一电流传感器分别与所述电力不间断电源的输出端相连。

2.根据权利要求1所述的电力不间断电源特性测试仪，其特征在于，所述散热模块包括串接在所述电力不间断电源输出端的一交流接触器和一风扇；其中，所述交流接触器还与所述分析处理及控制单元相连，并通过所述分析处理及控制单元来控制开启或关闭。

3.根据权利要求2所述的电力不间断电源特性测试仪，其特征在于，所述电力不间断电源特性测试仪还包括输入输出单元，所述输入输出单元由触控屏形成。

4.根据权利要求3所述的电力不间断电源特性测试仪，其特征在于，所述电力不间断电源特性测试仪还包括存储单元，所述存储单元由Flash存储器形成。

5.根据权利要求4所述的电力不间断电源特性测试仪，其特征在于，所述电力不间断电源特性测试仪还包括通信单元，所述通信单元包括以太网接口模块、USB接口模块、光纤接口模块、蓝牙通信模块和WIFI无线通信模块。