CN108169605B - 一种采用svg实现变频器满载的测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明的采用SVG实现变频器满载的测试系统，包括供电线路、变频器以及上位机或HMI，供电线路经隔离电路与变频器的输入端相连接，特征在于：还包括无功发生器SVG，变频器的输出端与无功发生器相连接，SVG取变频器输出电压的相位，并输出电流使变频器达到满载运行。本发明的测试方法包括：a).设备连接；b).参数的获取和设定；c).变频器的运行控制；d).SVG的工作控制；e).满载运行测试。由于变频器负载为SVG，而SVG主要消耗无功，无功主要在SVG和变频器内部交换，不会回馈到电网中，因此整个系统有功消耗很小，使其具有结构简单、操作方便、功耗小的特点。

Description

一种采用SVG实现变频器满载的测试系统及方法

技术领域

本发明涉及一种变频器满载的测试系统及方法，更具体的说，尤其涉及一种采用SVG实现变频器满载的测试系统及方法。

背景技术

变频器在出厂之前，一般都需要进行长时间满载测试，其目的在于测试变频器满载情况下各功能是否正常，如变频器在大功率下的热稳定性是否正常。作为测试变频器可靠性的重要一环，目前有很多对变频器进行满载测试的方法。

如专利号为CN201220260394.0的中国发明专利，给出了一种满载测试方法，该方法采用电网-变频器-电动机-发电机-电网结构，变频器通过电动机将电能转化为机械能，之后通过电动机转化为电能回馈到电网中。由于在电能转换的过程中损耗较大且结构复杂，该方法效率不高，并且会对电网注入大量无功功率。

专利号为CN201210407764.3的中国发明专利，给出了一种满载测试方法，该方法采用电网-变频器-电抗器-电网结构，变频器输出通过并网电抗器直接将电能回馈到电网中，具有较高的效率，但是变频器的控制器需要采用并网控制算法替换原来的变频器控制算法，并且对于高压级联变频器来说需要改进控制系统增加功率单元均压控制，这些额外的采样和控制模块，结构复杂，往往会影响变频器原本结构。该方法在国内基本只能并网50Hz电网，对于特殊频率输出的变频器无法带载测试。

专利号为CN201410272821.0的中国发明专利给出了一种满载测试方法，该方法采用电网-升压变压器-变频器-并网电抗器-电网结构，变频器输出通过并网电抗器直接回馈到电网中，该方法中升压变压器容量必须大于变频器功率，因此对升压变压器要求较高；而且对于低压变频器，在控制电路中嵌入并网控制模块可能增加变频器体积。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种采用SVG实现变频器满载的测试系统及方法。

本发明所涉及的采用SVG实现变频器满载的测试系统，包括供电线路、待测试的变频器以及上位机或HMI，供电线路经隔离电路与变频器的输入端相连接，以实现供电线路对变频器的供电；其特征在于：还包括无功发生器SVG，变频器的输出端与无功发生器SVG相连接，无功发生器SVG经电压互感器PT或相位检测电路获取变频器输出电压的相位，无功发生器SVG通过调整自身的输出电流使变频器达到满载运行；上位机或HMI与变频器和无功发生器SVG均相通信。

本发明所涉及的采用SVG实现变频器满载的测试系统，所述满载是指变频器输出电流达到满载时的电流。

本发明所涉及的采用SVG实现变频器满载的测试系统，所述隔离电路采用接触器KM。

本发明所涉及的采用SVG实现变频器满载的测试系统，所述变频器为高压、中压或低压变频器，所述无功发生器SVG的电压等级与变频器相一致。

本发明所涉及的采用SVG实现变频器满载的测试系统，所述上位机或HMI与变频器和无功发生器SVG均经RS485总线相通信。

本发明所涉及的采用SVG实现变频器满载的测试系统，所述无功发生器SVG自带并网电抗器。

本发明所涉及的采用SVG实现变频器满载的测试系统的测试方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).设备连接，将供电线路经隔离电路与变频器的输入端相连接，将变频器与的输出端与无功发生器SVG的输出端相连接，并将SVG参考电压端与电压互感器PT或相位检测电路的输出端相连接，最后将上位机或HMI经通信线与变频器、SVG均相连接；b).参数的获取和设定，上位机或HMI通过与变频器的通信，获取变频器的额定电压和满载电流，并将获取的满载电流数值发送给SVG；c).变频器的运行控制，通过控制隔离电路将供电线路与变频器的输入端接通，变频器在上位机或HMI的控制下输出设定频率的额定电压；d).SVG的工作控制，无功发生器SVG通过采集变频器输出的三相电源的电压相位，输出满足变频器额定工作的额定电流，以使变频器在满载状态下运行；e).满载运行测试，保持变频器在满载状态下运行至设定的时间段，并对变频器的指标参数进行检测，以判断其是否满足满载运行的条件。

本发明的采用SVG实现变频器满载的测试系统的测试方法，步骤c)中设定频率的取值范围为40Hz～60Hz。

本发明的有益效果是：本发明的采用SVG实现变频器满载的测试系统及方法，提出的一种采用SVG实现变频器满载运行的测试方法，具有结构简单、操作方便、功耗小的特点。主回路中主要包含待测变频器和SVG两台设备，在进行主回路搭建时，仅需将变频器输入侧通过隔离开关接入电网，输出侧与SVG相连即可；变频器输出电压频率可以在小范围内调节，适用于50Hz/60Hz电网，通过控制SVG电流实现变频器满载测试；由于变频器负载为SVG，而SVG主要消耗无功，无功主要在SVG和变频器内部交换，不会回馈到电网中，因此整个系统有功消耗很小，同时由于变频器本身功率因数很高，也不会导致并网点功率因数低。

附图说明

图1为本发明的采用SVG实现变频器满载的测试系统的原理图；

图2为本发明的采用SVG实现变频器满载的测试方法的流程图。

图中：1供电线路，2隔离电路，3变频器，4 无功发生器SVG，5上位机或HMI，6电压互感器PT。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，给出了本发明的采用SVG实现变频器满载的测试系统的原理图，其由供电线路1、隔离电路2、变频器3、无功发生器SVG（4）、上位机或HMI（5）组成，供电线路1为待测试的变频器3提供电源，供电线路1的三相电源线经隔离电路2与变频器3的输入端相连接，隔离电路2对变频器3的通断电状态进行控制，其可采用接触器KM。变频器3的三相输出端与分别与无功发生器SVG（4）的三个输出端相连接，利用SVG输出变频器3额定工作时的电流，以使变频器3处于满载工作状态。

无功发生器SVG（4）经电压互感器PT（6）或相位检测电路获取变频器3输出的三相电压的相位，SVG通过检测到的电压相位输出相应的电流，以实现无功输出，并可保证变频器3处于满载运行状态。

所示上位机或HMI（人机交互界面）经通信线与变频器3和无功发生器SVG（4）相通信，上位机或HMI（5）通过与变频器3的通信，不仅可对变频器3的开启运行、停止运行的状态进行控制，而且还可对变频器3的运行参数进行设定以及获取变频器的参数，如对变频器3的输出电压幅值、频率等进行设定，获取变频器3的额定电压和额定电流。上位机或HMI（5）通过与SVG的通信，可将变频器3的额定电流发送给SVG，以使SVG输出满足变频器3满载运行的额定电流。

变频器3为高压、中压或低压变频器，为保证变频器3与SVG的匹配，无功发生器SVG（4）的电压等级与变频器3相一致。上位机或HMI（5）可采用RS485总线与变频器3和无功发生器SVG（4）相通信。无功发生器SVG（4）自带并网电抗器。

如图2所示，给出了本发明的采用SVG实现变频器满载的测试方法的流程图，其通过以下步骤来实现：

a).设备连接，将供电线路经隔离电路与变频器的输入端相连接，将变频器与的输出端与无功发生器SVG的输出端相连接，并将SVG参考电压端与电压互感器PT或相位检测电路的输出端相连接，最后将上位机或HMI经通信线与变频器、SVG均相连接；

b).参数的获取和设定，上位机或HMI通过与变频器的通信，获取变频器的额定电压和满载电流，并将获取的满载电流数值发送给SVG；

c).变频器的运行控制，通过控制隔离电路将供电线路与变频器的输入端接通，变频器在上位机或HMI的控制下输出设定频率的额定电压；

d).SVG的工作控制，无功发生器SVG通过采集变频器输出的三相电源的电压相位，输出满足变频器额定工作的额定电流，以使变频器在满载状态下运行；

e).满载运行测试，保持变频器在满载状态下运行至设定的时间段，并对变频器的指标参数进行检测，以判断其是否满足满载运行的条件。

由于变频器负载为SVG，而SVG主要消耗无功，无功主要在SVG和变频器内部交换，不会回馈到电网中，因此整个系统有功消耗很小，同时由于变频器本身功率因数很高，也不会导致并网点功率因数低，使其具有结构简单、操作方便、功耗小的特点。

Claims (6)

1.一种采用SVG实现变频器满载的测试系统，包括供电线路（1）、待测试的变频器（3）以及上位机或HMI（5），供电线路经隔离电路（2）与变频器的输入端相连接，以实现供电线路对变频器的供电；其特征在于：还包括无功发生器SVG（4），变频器的输出端与无功发生器SVG相连接，无功发生器SVG经电压互感器PT（6）或相位检测电路获取变频器输出电压的相位，无功发生器SVG通过调整自身的输出电流使变频器达到满载运行；上位机或HMI与变频器和无功发生器SVG均相通信；

所述满载是指变频器输出电流达到满载时的电流；

所述无功发生器SVG（4）自带并网电抗器；

隔离电路（2）对变频器（3）的通断电状态进行控制，变频器（3）的三相输出端分别与无功发生器SVG（4）的三个输出端相连接，无功发生器SVG输出变频器（3）额定工作时的电流使变频器（3）处于满载工作状态；

上位机或HMI（5）经通信线与变频器（3）和无功发生器SVG（4）相通信，上位机或HMI（5）通过与变频器（3）的通信，对变频器（3）的开启运行、停止运行的状态进行控制，对变频器（3）的运行参数进行设定以及获取变频器的参数，以及将变频器（3）的额定电流发送给无功发生器SVG（4），使无功发生器SVG（4）输出满足变频器（3）满载运行的额定电流。

2.根据权利要求1所述的采用SVG实现变频器满载的测试系统，其特征在于：所述隔离电路（2）采用接触器KM。

3.根据权利要求1所述的采用SVG实现变频器满载的测试系统，其特征在于：所述变频器（3）为高压、中压或低压变频器，所述无功发生器SVG（4）的电压等级与变频器相一致。

4.根据权利要求1所述的采用SVG实现变频器满载的测试系统，其特征在于：所述上位机或HMI（5）与变频器（3）和无功发生器SVG（4）均经RS485总线相通信。

5.一种基于权利要求1所述的采用SVG实现变频器满载的测试系统的测试方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).设备连接，将供电线路经隔离电路与变频器的输入端相连接，将变频器与的输出端与无功发生器SVG的输出端相连接，并将SVG参考电压端与电压互感器PT或相位检测电路的输出端相连接，最后将上位机或HMI经通信线与变频器、SVG均相连接；

b).参数的获取和设定，上位机或HMI通过与变频器的通信，获取变频器的额定电压和满载电流，并将获取的满载电流数值发送给SVG；

c).变频器的运行控制，通过控制隔离电路将供电线路与变频器的输入端接通，变频器在上位机或HMI的控制下输出设定频率的额定电压；

d).SVG的工作控制，无功发生器SVG通过采集变频器输出的三相电源的电压相位，输出满足变频器额定工作的额定电流，以使变频器在满载状态下运行；

e).满载运行测试，保持变频器在满载状态下运行至设定的时间段，并对变频器的指标参数进行检测，以判断其是否满足满载运行的条件。

6.根据权利要求5所述的采用SVG实现变频器满载的测试系统的测试方法，其特征在于：步骤c)中设定频率的取值范围为40Hz～60Hz。