CN106597319A - 直流负荷特性检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流负荷特性检测系统。其中，该系统包括：直流负荷特性检测电路，其中，直流负荷特性检测电路包括：直流电源，与直流负荷串联；电压测量传感器，与直流负荷并联，用于检测直流负荷的电压；电流测量传感器，串联在直流负荷与直流电源串联的回路中；数据处理装置，与电压测量传感器和电流测量传感器相连接，用于采集电压测量传感器和电流测量传感器的测量数据并对测量数据进行处理以得到测量结果。本发明解决了无法对直流负荷的特性进行分析的技术问题。

Description

直流负荷特性检测系统

技术领域

本发明涉及检测领域，具体而言，涉及一种直流负荷特性检测系统。

背景技术

随着部分用电负荷的电力电子化，许多负荷本质上采用直流供电。直流网络便于储能系统的接入，可以平滑和缓冲新能源电源带来的功率随机波动，且便于解决孤岛运行问题等。直流微电网系统无频率稳定性、趋肤效应和交流损耗、无功调节等问题，更便于向LED照明设备、消费娱乐类电子以及电动汽车提供动力。

低压直流微电网有可能在居民生活、商业建筑以及在工业系统中得到广泛应用，为了更好地分析直流微电网的运行特性，需要对微电网中负荷的模型进行建模并分析其稳态和动态特性以及对系统稳定性的影响。

针对无法对直流负荷的特性进行分析的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种直流负荷特性检测系统，以至少解决无法对直流负荷的特性进行分析的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种直流负荷特性检测系统，用于检测直流负荷的特性，该系统包括：直流负荷特性检测电路，其中，直流负荷特性检测电路包括：直流电源，与直流负荷串联；电压测量传感器，与直流负荷并联，用于检测直流负荷的电压；电流测量传感器，串联在直流负荷与直流电源串联的回路中；数据处理装置，与电压测量传感器和电流测量传感器相连接，用于采集电压测量传感器和电流测量传感器的测量数据并对测量数据进行处理以得到测量结果。

进一步地，直流电源的正极与直流负荷的第一端相连接，直流电源的负极与直流负荷的第二端相连接，直流负荷特性检测电路还包括：第一开关，设置在直流电源的正极与直流负荷的第一端之间；第二开关，设置在直流电源的负极与直流负荷的第二端之间。

进一步地，该系统还包括：监控端，与第一开关和第二开关相连接，用于控制第一开关和第二开关的通断。

进一步地，监控端还用于控制第一开关和第二开关同步导通或同步断开。

进一步地，监控端用于在确定需要对直流负荷进行检测时，控制第一开关和第二开关导通。

进一步地，直流负荷特性检测电路还包括：第三开关，设置在第一开关和直流负荷之间；电阻，与第三开关并联。

进一步地，该系统还包括：监控端，与第一开关、第二开关和第三开关相连接，用于控制第一开关、第二开关和第三开关的通断。

进一步地，监控端用于在确定需要对直流负荷进行检测时，控制第一开关、第二开关和第三开关导通。

进一步地，该系统还包括：监控端，与数据处理装置相连接，用于通过测量结果计算直流负荷的功率。

进一步地，直流电源为可调压直流电源，该系统还包括：监控端，与可调压直流电源相连接，用于控制可调压直流电源输出的电压值。

在本发明实施例中，通过直流负荷特性检测电路，其中，直流负荷特性检测电路包括：直流电源，与直流负荷串联；电压测量传感器，与直流负荷并联，用于检测直流负荷的电压；电流测量传感器，串联在直流负荷与直流电源串联的回路中；数据处理装置，与电压测量传感器和电流测量传感器相连接，用于采集电压测量传感器和电流测量传感器的测量数据并对测量数据进行处理以得到测量结果，解决了无法对直流负荷的特性进行分析的技术问题，进而实现了能够对直流负荷的特性进行分析的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的直流负荷特性检测系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的另一种可选的直流负荷特性检测系统的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的数据处理装置的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种可选的监控端的原理示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本申请实施例，提供了一种直流负荷特性检测系统的实施例。

图1是根据本发明实施例的一种可选的直流负荷特性检测系统的示意图，如图1所示，该系统包括：直流负荷特性检测电路和数据处理装置，其中，直流负荷特性检测电路包括直流电源DC，电压测量传感器和电流测量传感器，优选地，电压测量传感器可以是图1中所示的电压互感器PT，电流测量传感器可以是图1中所示的电流互感器CT。

直流电源与直流负荷串联；电压测量传感器与直流负荷并联，用于检测直流负荷的电压；电流测量传感器串联在直流负荷与直流电源串联的回路中；数据处理装置与电压测量传感器和电流测量传感器相连接，用于采集电压测量传感器和电流测量传感器的测量数据并对测量数据进行处理以得到测量结果。

该实施例提供的系统中，直流负荷特性检测电路还可以包括如图1中所示的第一开关S1和第二开关S2。

第一开关设置在直流电源的正极与直流负荷的第一端之间；第二开关设置在直流电源的负极与直流负荷的第二端之间。

第一开关和第二开关均导通时，直流电源和直流负荷串联的回路导通，第一开关和第二开关中有一个开关断开，则直流电源和直流负荷串联的回路断开。

作为上述方案的一个优选方案，该实施例提供的系统还可以包括监控端。

监控端与第一开关和第二开关相连接，用于控制第一开关和第二开关的通断。优选地，监控端还用于控制第一开关和第二开关同步导通或同步断开。例如，第一开关和第二开关可以是通过一个触发信号触发导通或断开，当监控端发出该触发信号时，第一开关和第二开关被同步触发，同时执行导通或断开。

监控端可以确定是否需要对直流负荷进行检测，例如，接收到用户输入的指令之后确定出需要对直流负荷进行检测。监控端在确定需要对直流负荷进行检测时，控制第一开关和第二开关导通，优选地，第一开关和第二开关是同时导通的。

优选地，直流负荷特性检测电路还可以包括如图1中所示的第三开关S3和电阻R1。

第三开关设置在第一开关和直流负荷之间。

电阻与第三开关并联，电阻的类型可以为水泥电阻。

可选地，电阻可以是一个电阻，也可以是多个电阻通过串联、并联或串并联的方式组成的等效电阻，例如在图1中所示的电阻R1为两个电阻串联组成。

电阻R1还可以是更多的电阻串联组成，例如图2中所示的方案为20个电阻串联组成，每个电阻的参数可以是100W/5Ω。

图1中所示出的方案适用于直流负荷的容量较小时，图2中所示出的方案适用于直流负荷的容量较大时。

在第一开关、第二开关和第三开关导通以接入直流负荷之后，可以调节直流电源到固定数值，然后断开第三开关，此时相当于直流负荷串入电阻分压降低了直流负荷部分电压，瞬间给直流负荷一个暂降，可以模拟暂降以测试直流负荷的暂态特性。

在该优选方案中，监控端可以与第一开关、第二开关和第三开关相连接，用于控制第一开关、第二开关和第三开关的通断。

监控端可以在确定出需要对直流负荷进行检测时，控制第一开关、第二开关和第三开关导通。

监控端还可以与数据处理装置相连接，通过数据处理装置的测量结果计算直流负荷的功率。

该实施例提供的系统中的直流电源可以是可调压直流电源，监控端与可调压直流电源相连接，控制可调压直流电源输出的电压值。

图3是根据本发明实施例的一种可选的数据处理装置的示意图。如图3所示，数据处理装置包括采样电路、调理电路和DAQ数据采集卡，采样电路与电流测量传感器和电压测量传感器相连接，调理电路与采样电路相连接，用于调理采样电路采集的数据，DAQ数据采集卡与调理电路相连接，用于控制采集过程，DAQ数据采集卡还可以与监控端相连接，接收监控端的采集信号控制采集过程，例如每隔预设时间采集一次采样信号。

图4是根据本发明实施例的一种可选的监控端的原理示意图。如图4所示，监控端可以与采集端子相连接，选择接收不同采集端子的信号，在接收到电压电流信号之后，进行滤波，根据电压电流信号计算功率，该实施例提供的系统中还可以包括示波器，监控端与示波器或数据存储录波仪相连接，将功率、电压、电流的波形输出给示波器或数据存储录波仪。

监控端还可以与直流负荷特性检测电路中的各个开关相连接，以控制各个开关的通断。

上述提及的监控端可以是Labview监控平台，对数据处理装置处理过的数据进行运算。

该实施例还提供了一种直流负荷稳态和暂态外特性测试方法。该方法采用本发明提供的系统进行测试。

采用该实施例提供的系统对直流负荷进行测试时，可以控制直流电源由20-360V的逐渐加压，每增压20V采集一组电压电流数据。

此外，还可以在直流负荷的额定电压附近做直流电压暂降试验，观察电压、电流的变化以及设备是否正常工作。

该实施例提供的方法利用欧姆定律的原理，通过串联电路分压原理制造一个负荷电压得阶跃，实验电路简单、设备经济便于实现。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种直流负荷特性检测系统，用于检测直流负荷的特性，其特征在于，包括：

直流负荷特性检测电路，其中，所述直流负荷特性检测电路包括：直流电源，与所述直流负荷串联；电压测量传感器，与所述直流负荷并联，用于检测所述直流负荷的电压；电流测量传感器，串联在所述直流负荷与所述直流电源串联的回路中；

数据处理装置，与所述电压测量传感器和所述电流测量传感器相连接，用于采集所述电压测量传感器和所述电流测量传感器的测量数据并对所述测量数据进行处理以得到测量结果。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直流电源的正极与所述直流负荷的第一端相连接，所述直流电源的负极与所述直流负荷的第二端相连接，所述直流负荷特性检测电路还包括：

第一开关，设置在所述直流电源的正极与所述直流负荷的第一端之间；

第二开关，设置在所述直流电源的负极与所述直流负荷的第二端之间。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括：

监控端，与所述第一开关和所述第二开关相连接，用于控制所述第一开关和所述第二开关的通断。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述监控端还用于控制所述第一开关和所述第二开关同步导通或同步断开。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述监控端用于在确定需要对所述直流负荷进行检测时，控制所述第一开关和所述第二开关导通。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述直流负荷特性检测电路还包括：

第三开关，设置在所述第一开关和所述直流负荷之间；

电阻，与所述第三开关并联。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：

监控端，与所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关相连接，用于控制所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关的通断。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述监控端用于在确定需要对所述直流负荷进行检测时，控制所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关导通。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

监控端，与所述数据处理装置相连接，用于通过所述测量结果计算所述直流负荷的功率。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直流电源为可调压直流电源，所述系统还包括：

监控端，与所述可调压直流电源相连接，用于控制所述可调压直流电源输出的电压值。