CN111239598B - 一种对断路器保护特性进行在线测试的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种对断路器保护特性进行在线测试的装置，包括由交流电源、整流桥、高频滤波电容及升压斩波直流变换器组成的前级子系统和由全桥逆变电路、滤波电路、升流器及负载组成的后级子系统；还包括PI型Sugeno模糊控制环路和负载阻抗自适应补偿电路；前者以PI型Sugeno模糊控制器为基础，引入跟踪误差信号进行补偿，结合PI控制减小模糊控制规则中存在的凹凸点，提供一系列功率因数提升的稳定输出的驱动电压脉冲波形；后者采用离散采样积分对负载阻抗自适应在线识别，结合PI前馈控制对阻抗差异补偿，提升输出电流精度。实施本发明，在前级输入端进行补偿来提升前级直流电压的跟踪能力，降低波形畸变，还在后级电流输出端进行前馈补偿来提高测试电流精度。

Description

一种对断路器保护特性进行在线测试的装置

技术领域

本发明涉及断路器测试技术领域，尤其涉及一种对断路器保护特性进行在线测试的装置。

背景技术

断路器是配用电网络中的重要电气设备，主要提供电气回路的过载、短路等保护功能，其保护特性对于保障配用电网络安全具有重要作用。国家标准规定，断路器出厂之前需要对其保护特性进行校验，用于保证产品质量与可靠性。采用电流变换器对断路器保护特性进行在线校验，是对断路器进行性能检测的重要方法。早期的断路器保护特性测试装置，主要采用调压器和升流器的组合方式，通过手动、电机控制等方式改变调压器电压，以获得不同大小的测试电流。如凌荣耀、潘益斌、黄书杭等人，提出的断路器保护特性实验装置的设计及实现(中国电力教育2012,226(3):117-118)，通过设计断路器保护特性实验装置进行断路器保护特性测试，但是受功率调压器的限制，装置体积较大，且断路器测试精度和效率均受限。随着电力电子技术的发展，基于电力电子变流技术和自动控制理论相结合的电流变换器逐渐成为断路器保护特性测试的新方向，但目前这些方案缺乏功率因数补偿，没有考虑整流过程中输入电流畸变所带来的谐波污染问题；同时，测试过程没有考虑负载变化对于电流精度的影响，其测试准确性有待提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种对断路器保护特性进行在线测试的装置，采用前级功率因数模糊控制补偿和后级负载阻抗自适应校正进行两级闭环控制，不仅在前级输入端引入跟踪误差信号进行补偿来提升前级直流电压的跟踪能力，还在后级电流输出端进行前馈补偿来提高电流输出精度。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种对断路器保护特性进行在线测试的装置，包括前级子系统和后级子系统；所述前级子系统由交流电源、整流桥、高频滤波电容以及升压斩波直流变换器组成，所述后级子系统由全桥逆变电路、滤波电路、升流器以及负载组成；其中，还包括设置于所述前级子系统中的PI型Sugeno模糊控制环路，以及设置于所述后级子系统中的负载阻抗自适应补偿电路；其中，

所述PI型Sugeno模糊控制环路的第一输入端连接在所述升压斩波直流变换器的输出端上，第二输入端连接在所述整流桥的输出端和所述高频滤波电容的输入端之间，输出端连接在所述升压斩波直流变换器的开关管上，用于以PI型Sugeno模糊控制器为基础，在Sugeno模糊控制电压信号中引入跟踪误差信号进行补偿，同时结合PI控制生成模糊控制规则，减小模糊控制过程中存在的凹凸点及无效规则的产生，用以给所述升压斩波直流变换器提供一系列功率因数提升的稳定输出的驱动电压脉冲波形；

所述负载阻抗自适应补偿电路的输入端连接在所述升流器的输出端和所述负载之间，输出端连接在所述全桥逆变电路的输入端上，用于采用离散采样积分的方法对负载阻抗自适应在线识别，同时结合PI前馈控制对阻抗差异进行前馈补偿，用以提升断路器测试端口的电流精度。

其中，所述PI型Sugeno模糊控制环路包括PI型Sugeno模糊控制器和电流信号调节器；其中，

所述PI型Sugeno模糊控制器的负输入端与所述升压斩波直流变换器的输出端相连，正输入端与一基准电压相连，输出端与所述电流信号调节器的第一输入端相连，用于提取所述升压斩波直流变换器输出侧的电压与所述基准稳压电源输出的基准电压参考值进行求差，输出一个反映输出电压平衡的直流量并作为滞环比较器的参考电流的幅值；

所述电流信号调节器的第二输入端连接在所述整流桥的输出端和所述高频滤波电容的输入端之间，输出端连接在所述升压斩波直流变换器的开关管上，用于获取实际电流，并与所述参考电流进行比较，得到一系列既可以稳定输出电压又可以提高功率因数的脉冲波形给所述升压斩波直流变换器。

其中，所述电流信号调节器包括运算放大器、乘法器和滞环比较器；其中，

所述运算放大器的输入端连接在所述整流桥的输出端和所述高频滤波电容的输入端之间，输出端与所述乘法器的第二输入端相连；

所述乘法器的第一输入端与所述PI型Sugeno模糊控制器的输出端相连，输出端与所述滞环比较器的输入端相连；

所述滞环比较器的输出端与所述升压斩波直流变换器的开关管相连。

其中，所述负载阻抗自适应补偿电路包括电流误差比较器、负载阻抗识别的前馈控制器和比较器与驱动器；其中，

所述电流误差比较器的负输入端连接在所述升流器的输出端和所述负载之间，正输入端与一基准电流相连，输出端与所述比较器与驱动器相连，用于将所述升流器的输出端产生的负载电流与所述基准稳流电源产生的基准电流进行误差对比及放大；

所述负载阻抗识别的前馈控制器的输入端连接在所述升流器的输出端和所述负载之间，输出端与所述比较器与驱动器相连，用于对负载电压和电流进行离散采样，同时结合分段积分的方法对阻抗参数进行自适应在线识别，得到负载阻抗识别的前馈控制信号；

所述比较器与驱动器的输出端连接在所述全桥逆变电路的开关管上，用于结合PI前馈控制将误差对比及放大后的负载电流与所述负载阻抗识别的前馈控制信号进行比较，对阻抗差异进行前馈补偿，用以提升断路器测试端口的电流精度。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明通过PI控制生成模糊控制规则，减小模糊控制过程中存在的凹凸点，降低无效控制规则，并以该模糊控制为基础，在输入端增加测试装置前级的有源功率因数校正(APFC)的模糊控制单元，提高系统功率因数水平，同时在输出端为减小负载回路阻抗对输出电流精度的影响，采用离散采样积分的方法对负载阻抗自适应在线识别，并进行前馈补偿，提高电流输出精度，整体上提升电流变换器的输入和输出性能。

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，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明实施例提供的对断路器保护特性进行在线测试装置的电路连接示意图；

图2为本发明实施例提供的对断路器保护特性进行在线测试装置中PI型Sugeno模糊控制器的逻辑控制原理图；

图3为本发明实施例提供的对断路器保护特性进行在线测试装置中负载阻抗自适应补偿电路的逻辑控制原理图；

图4为本发明实施例提供的对断路器保护特性进行在线测试装置中负载阻抗自适应补偿电路对断路器测试端口电压与电流离散采样积分的基本原理图；

图5为本发明实施例提供的对断路器保护特性进行在线测试装置中负载阻抗自适应补偿电路中逆变桥的等效单相电压型PWM逆变电路状态模型结构图；

图6为本发明实施例提供的对断路器保护特性进行在线测试装置的应用场景中基于PI型Sugeno模糊控制生成的模糊规则表面视图；

图7为本发明实施例提供的对断路器保护特性进行在线测试装置的应用场景中基于遗传算法生成的模糊规则表面视图；

图8为本发明实施例提供的对断路器保护特性进行在线测试装置的应用场景中基于阻抗识别的前馈补偿控制和PI控制下的电流输出波形的误差曲线对比图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，为本发明实施例中，提供的一种对断路器保护特性进行在线测试装置，包括前级子系统1和后级子系统2；前级子系统1由交流电源U、整流桥(由二极管VD1～VD4组成)、高频滤波电容C1以及升压斩波直流变换器(由电感器L1、三极管VT₀、二极管VD5和由电阻R1、R2形成的分压电路)组成，后级子系统2由全桥逆变电路(由三极管VT₁～VT₄组成)、滤波电路(由电感器L2和滤波电容C3组成)、升流器T以及负载R组成；其中，还包括设置于前级子系统1中的PI型Sugeno模糊控制环路11，以及设置于后级子系统2中的负载阻抗自适应补偿电路21；其中，

PI型Sugeno模糊控制环路11的第一输入端连接在升压斩波直流变换器的输出端(如连接在分压电阻R1和R2之间)上，第二输入端连接在整流桥的输出端和高频滤波电容C1的输入端之间(如连接在二极管VD1～VD2的阴极与电容C1的正极之间的连线上)，输出端连接在升压斩波直流变换器的输入端(如连接在三极管VT₀的栅极)上，用于以PI型Sugeno模糊控制器为基础，在Sugeno模糊控制电压信号中引入跟踪误差信号进行补偿，同时结合PI控制生成模糊控制规则，减小模糊控制过程中存在的凹凸点及无效规则的产生，用以给升压斩波直流变换器提供一系列功率因数提升的稳定输出的驱动电压脉冲波形；

负载阻抗自适应补偿电路21的输入端连接在升流器T的输出端和负载R之间(如连接在升流器T的次级线圈与负载R之间的连线上)，输出端连接在全桥逆变电路的输入端(如连接在三极管VT₁～VT₄的栅极)上，用于采用离散采样积分的方法对负载阻抗自适应在线识别，同时结合PI前馈控制对阻抗差异进行前馈补偿，用以提升断路器测试端口的电流精度。

在本发明实施例中，PI型Sugeno模糊控制环路11包括PI型Sugeno模糊控制器和电流信号调节器；其中，

PI型Sugeno模糊控制器的负输入端(-)与升压斩波直流变换器的输出端(如连接在分压电阻R1和R2之间)相连，正输入端(+)与一基准稳压电源(输出基准电压参考值U_ref)相连，输出端与电流信号调节器的第一输入端相连，用于提取升压斩波直流变换器输出侧的电压U_d与基准稳压电源输出的基准电压参考值U_ref进行求差，输出一个反映输出电压平衡的直流量并作为滞环比较器的参考电流i_ref1幅值；

电流信号调节器的第二输入端连接在整流桥的输出端和高频滤波电容的输入端之间(如连接在二极管VD1～VD2的阴极与电容C1的正极之间的连线上)，输出端连接在升压斩波直流变换器的开关管(如连接在三极管VT₀的栅极)上，用于获取实际电流i_d，并与参考电流i_ref1进行比较，得到一系列既可以稳定输出电压又可以提高功率因数的脉冲波形给升压斩波直流变换器。其中，电流信号调节器包括运算放大器、乘法器和滞环比较器；其中，运算放大器的输入端连接在整流桥的输出端和高频滤波电容的输入端之间，输出端与乘法器的第二输入端相连；乘法器的第一输入端与PI型Sugeno模糊控制器的输出端相连，输出端与滞环比较器的输入端相连；滞环比较器的输出端与升压斩波直流变换器的开关管相连。

在本发明实施例中，如图2所示，PI型Sugeno模糊控制器中的误差信号e(k)一方面进入模糊控制器得到控制电压△u(t)，另一方面经过PI变换输出u₀(t)，两者相加获得最终控制信号。其中，模糊控制器的重要参数m和n是关于k_p、k_i,与T_s的函数，若采用阶跃响应法对PI控制器的参数进行调节，所采用的PI控制传递函数G(s)为：

采用双极性变换法对(1)进行离散后得到：

由(1)，(2)可得：

对(3)进行分解后得到控制电压信号：

Δu(k)＝u(k)-u(k-1)＝(m+n)-nΔe(k) (4)；

对(4)再进行移项处理可以得到：

u(k)＝Δu(k)+u(k-1) (5)；

式(5)，即为基于Sugeno推理系统的模糊控制器设计原则，可以发现，控制器此刻的输出u(k)等于上一个时刻的输出值u(k-1)加上本时刻控制输出的变化值Δu(k)，理论上可以实现自适应控制的效果。

然而式(5)中控制信号u(k)缺乏对当前跟踪误差信号e(k)的设计，导致控制系统的抗干扰能力和参考输入跟踪能力存在不足，此外，式(5)中控制信号易受到采样时间Ts的影响，容易引起系统超调。针对该问题，论文提出在(5)的基础上进一步引入跟踪误差信号作为参考，设计一种新的控制输出方式，即：

其连续输出形式为：

此方案一方面利用模糊控制产生系统控制变化量△u(t)，另一方面利用PI控制产生主控制信号，既结合了PI特性增加系统稳态性能，又利用模糊控制提升系统动态响应。

在本发明实施例中，如图3所示，负载阻抗自适应补偿电路21采用离散采样积分的方法对负载阻抗自适应在线识别，同时结合PI前馈控制对阻抗差异进行前馈补偿，用以提升断路器测试端口的电流精度。

此时，负载阻抗自适应补偿电路包括电流误差比较器、负载阻抗识别的前馈控制器和比较器与驱动器；其中，电流误差比较器的负输入端(-)连接在升流器的输出端和负载之间(如连接在升流器T的次级线圈与负载R之间的连线上)，正输入端(+)与一基准稳流电源(输出基准电流i_ref2)相连，输出端与比较器与驱动器相连，用于将升流器T的输出端产生的负载电流i_r与基准稳流电源产生的基准电流i_ref2进行误差对比及放大；负载阻抗识别的前馈控制器的输入端连接在升流器的输出端和负载之间，输出端与比较器与驱动器相连，用于对负载电压u_r和电流i_r进行离散采样，同时结合分段积分的方法对阻抗参数进行自适应在线识别，得到负载阻抗识别的前馈控制信号；比较器与驱动器的输出端连接在全桥逆变电路的开关管(如连接在三极管VT₁～VT₄的栅极)上，用于结合PI前馈控制将误差对比及放大后的负载电流与负载阻抗识别的前馈控制信号进行比较，对阻抗差异进行前馈补偿，用以提升断路器测试端口的电流精度。

应当说明的是，负载阻抗自适应补偿电路21将断路器测试端口电压、电流信号作为自适应阻抗识别的输入，通过离散采样积分对阻抗自适应识别，同时结合PI前馈控制对回路阻抗差异进行补偿。离散采样积分的基本原理如图4所示，断路器测试回路不含容性特征，可以用RL串联模型进行表示，其微分方程描述如下：

式中，L表示测试回路等效电感，R表示等效电阻，u₀、i₀分别表示负载的端口电压与电流。对端口电压和电流进行离散采样，同时结合分段积分的方法对回路阻抗参数进行自适应在线识别。对方程(8)两边同时进行积分运算，得到

式中t₀、t₁分别表示分段积分的起始和结束时间。分别选取不同分段积分时间，得到如下的两组积分方程组：

为了表述方便，分别做如下数学符号定义：

Δi₂＝i₂，Δi₁＝i₁；

则方程(10)可以简化为：

联立求解公式(11)可得：

式(11)即为基于离散采样和分段积分的回路阻抗自适应识别模型，可通过断路器测试回路的端口电压、电流以及相应的积分运算，可以对不同大小的回路阻抗进行自适应在线识别。在此基础上，进一步结合前馈控制，可以减小回路阻抗大小对电流输出精度的影响。

采用状态空间平均法对断路器保护特性测试装置进行建模，设电流变换器前级直流电压幅值恒定，逆变器开关频率远大于输出基波频率，逆变桥可以等效为单相电压型PWM逆变器，如图5所示。

图5中测试系统的状态空间方程可描述为：

式中，u₁为逆变桥的输出电压，L₁和C分别为滤波电感和电容，R₁为滤波电感自阻，根据(12)测试回路阻抗自适应识别的结果，可以通过(13)反求逆变桥的输出控制电压u₁，从而对负载变化对测试电流精度的影响进行补偿，此时控制电压信号为：

式中，

i为测试电流，n为升流器变比，L和R分别是阻抗识别算法计算得到的负载特征值。由此，根据负载阻抗变化，并结合图3所示的基于阻抗识别的前馈补偿PI控制系统结构，可有效解决阻抗变化对于测试电流精度的影响，从而提高测试可靠性。

本发明实施例中的对断路器保护特性进行在线测试装置的工作原理为，对前级子系统1而言，交流电源U产生的交流电经过由二极管VD1～VD4组成的整流桥变为正弦半波，PI型Sugeno模糊控制器11提取正弦半波相位得到基准电流的相位，正弦半波经过由电感器L1、三极管VT₀、二极管VD5和由电阻R1、R2形成的分压电路形成的升压斩波直流变换器，在负载R处得到较为平稳的直流输出电压，同时PI型Sugeno模糊控制器11提取输出侧的电压U_d与基准稳压电源输出的基准电压参考值U_ref进行求差，经过PI型Sugeno模糊控制器输出一个反映输出电压平衡的直流量，这个量作为参考电流I_ref1的幅值。参考电流I_ref1与实际电流I_d送入由运算放大器、乘法器和滞环比较器形成的电流信号调节器中，得到一系列既可以稳定输出电压又可以提高功率因数的脉冲波形。

对于后级子系统2而言，由三极管VT₁～VT₄组成的全桥逆变电路采用有限双极性调制，其输出SPWM波形经过滤波恢复成50HZ工频正弦交流电，经过升流器T为负载R提供可控交流电流。后级子系统2将负载电流i_r与基准稳流电源产生的基准电流i_ref2一起送入电流误差放大器，其输出加上经负载阻抗识别的前馈控制信号一同送入比较器与驱动器，进而控制全桥逆变电路的高频臂(VT₁～VT₂)。同时全桥逆变电路的低频臂(VT₃～VT₄)只需固定给入半个周期的高低电平即可，从而提高电流输出精度，整体上提升电流变换器的输入和输出性能。

为了对模糊规则的有效性进行对比，本发明将所提出的PI型Sugeno模糊控制规则与遗传算法设计的规则进行对比，对比结果分别如图6、7所示。从图中可以看出，本发明提出的方案中模糊规则平面较光滑，无凹凸点，设计的规则作用效果明显。相比于遗传算法产生的模糊控制规则，本发明提出的模糊规则设计方法更能减少无效规则的产生，提高控制效率。

为了对后级电流自适应补偿的有效性进行对比，本发明将所提出的基于阻抗识别的前馈补偿控制和PI控制下的电流输出波形的误差曲线进行对比，对比结果分别如图8所示。从图中可以看出，基于阻抗识别的前馈补偿PI控制的电流输出误差更小，电流输出稳定，从而有效提高断路器保护特性的测试精度与可靠性。

为了验证模糊控制设计的合理性以及该控制效果对后级电路的影响。在保证系统后级进行自适应阻抗前馈补偿的基础上，分别对比研究了电流变换器在不同输入电压下的综合性能，其结果如表1所示。根据表1的实验结果可知，对于不同的系统输入电压，相比于现有PI控制，本文提出的自适应模糊控制可以获得更稳定的直流电压(直流电压设定值为310V)，同时降低输入、输出电流畸变。输入电流THD的降低比例分别为17.1％、3.1％和4.1％。所提出的前级功率因数补偿控制策略，对于减小后级输出电流的波形畸变也有一定效果，但是影响效果不明显，降低比例分别为0.67％、0.7％和0.36％。

表1

本发明研究了断路器保护特性测试中的自适应电流控制策略，提出通过PI型Sugeno模糊控制对测试装置的前级电路进行功率因数补偿，所提出的模糊控制方案中模糊规则平面较光滑，无凹凸点，相比现有遗传算法的模糊控制生成规则，可有效减少无效规则的产生，提高控制效率。在后级电流输出端，提出通过离散采样积分的方法对负载阻抗自适应在线识别，结合前馈PI控制，将测试电流误差从3％降至1.2％，提高了测试电流精度。此外，研究了PI型Sugeno模糊控制策略对于输入、输出电流THD的影响，相比现有PI控制方案，THD最大降低比例达到17.1％，可有效减小波形失真，同时减少电网谐波污染。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明通过PI控制生成模糊控制规则，减小模糊控制过程中存在的凹凸点，并以该模糊控制为基础，在输入端增加测试装置前级的有源功率因数校正(APFC)的模糊控制单元，提高系统功率因数水平，同时在输出端为减小负载回路阻抗对输出电流精度的影响，采用离散采样积分的方法对负载阻抗自适应在线识别，并进行前馈补偿，提高电流输出精度，整体上提升电流变换器的输入和输出性能。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (3)

1.一种对断路器保护特性进行在线测试的装置，包括前级子系统和后级子系统；所述前级子系统由交流电源、整流桥、高频滤波电容以及升压斩波直流变换器组成，所述后级子系统由全桥逆变电路、滤波电路、升流器以及负载组成；其特征在于，还包括设置于所述前级子系统中的PI型Sugeno模糊控制环路，以及设置于所述后级子系统中的负载阻抗自适应补偿电路；其中，

所述PI型Sugeno模糊控制环路的第一输入端连接在所述升压斩波直流变换器的输出端上，第二输入端连接在所述整流桥的输出端和所述高频滤波电容的输入端之间，输出端连接在所述升压斩波直流变换器的开关管上，用于以PI型Sugeno模糊控制器为基础，在Sugeno模糊控制电压信号中引入跟踪误差信号进行补偿，同时结合PI控制生成模糊控制规则，减小模糊控制过程中存在的凹凸点及无效规则的产生，用以给所述升压斩波直流变换器提供一系列功率因数提升的稳定输出的驱动电压脉冲波形；

所述负载阻抗自适应补偿电路的输入端连接在所述升流器的输出端和所述负载之间，输出端连接在所述全桥逆变电路的输入端上，用于采用离散采样积分的方法对负载阻抗自适应在线识别，同时结合PI前馈控制对阻抗差异进行前馈补偿，用以提升断路器测试端口的电流精度；

所述PI型sugeno模糊控制环路的输出方式为：

， u(k)为k时刻控制输出值，Δu(k)为k-1时刻的输出值u(k-1)与k时刻控制输出值u(k)的变化值，e(k)为k时刻跟踪误差值，kp为比例系数，ki为积分系数；

其连续输出形式为：

；

所述PI型Sugeno模糊控制环路包括PI型Sugeno型模糊控制器和电流信号调节器；其中，

所述PI型Sugeno模糊控制器的负输入端与所述升压斩波直流变换器的输出端相连，正输入端与一基准电压相连，输出端与所述电流信号调节器的第一输入端相连，用于提取所述升压斩波直流变换器输出侧的电压与所述基准稳压电源输出的基准电压参考值进行求差，输出一个反映输出电压平衡的直流量并作为滞环比较器的参考电流的幅值；

所述电流信号调节器的第二输入端连接在所述整流桥的输出端和所述高频滤波电容的输入端之间，输出端连接在所述升压斩波直流变换器的开关管上，用于获取实际电流，并与所述参考电流进行比较，得到一系列既可以稳定输出电压又可以提高功率因数的脉冲波形给所述升压斩波直流变换器。

2.如权利要求1所述的对断路器保护特性进行在线测试的装置，其特征在于，所述电流信号调节器包括运算放大器、乘法器和滞环比较器；其中，

所述运算放大器的输入端连接在所述整流桥的输出端和所述高频滤波电容的输入端之间，输出端与所述乘法器的第二输入端相连；

所述乘法器的第一输入端与所述PI型Sugeno模糊控制器的输出端相连，输出端与所述滞环比较器的输入端相连；

所述滞环比较器的输出端与所述升压斩波直流变换器的开关管相连。

3.如权利要求1所述的对断路器保护特性进行在线测试的装置，其特征在于，所述负载阻抗自适应补偿电路包括电流误差比较器、负载阻抗识别的前馈控制器和比较器与驱动器；其中，

所述电流误差比较器的负输入端连接在所述升流器的输出端和所述负载之间，正输入端与一基准电流相连，输出端与所述比较器与驱动器相连，用于将所述升流器的输出端产生的负载电流与所述基准稳流电源产生的基准电流进行误差对比及放大；

所述负载阻抗识别的前馈控制器的输入端连接在所述升流器的输出端和所述负载之间，输出端与所述比较器与驱动器相连，用于对负载电压和电流进行离散采样，同时结合分段积分的方法对阻抗参数进行自适应在线识别，得到负载阻抗识别的前馈控制信号；

所述比较器与驱动器的输出端连接在所述全桥逆变电路的开关管上，用于结合PI前馈控制将误差对比及放大后的负载电流与所述负载阻抗识别的前馈控制信号进行比较，对阻抗差异进行前馈补偿，用以提升断路器测试端口的电流精度。

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