CN115498896B - 一种真空有载分接开关测试系统及谐波电流源 - Google Patents

一种真空有载分接开关测试系统及谐波电流源 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种真空有载开关测试系统，该系统包括：基波电源和谐波电流源；其中基波电源用于产生基波电流，谐波电流源包括：整流电路、逆变电路和谐波电流控制电路；所述整流电路的输入端连接交流电源，所述整流电路的输出端与所述逆变电路的输入端连接，所述逆变电路的输出端与谐波电流控制电路的输入端连接，所述谐波电流控制电路的输出端用于连接真空有载分接开关；整流电路将交流电转换为直流电，逆变电路将直流电流转换为谐波电流，通过调节谐波电流的幅值与相位，改变电流过零点的斜率，建立等价试验条件，满足真空有载分接开关谐波电流切换能力验证的要求。

Description

一种真空有载分接开关测试系统及谐波电流源
技术领域
本申请涉及电气设备测试技术领域，特别是涉及一种真空有载分接开关测试系统及谐波电流源。
背景技术
有载分接开关是一种适合在变压器励磁或负载下进行操作的、用来改变变压器绕组分接连接位置的调压装置，真空有载分接开关是触头通断负载与环流的电弧发生在真空灭弧室中的有载分接开关。
随着直流输电系统的建设与应用，直流系统中产生的谐波对换流变压器、柔性变压器等电力设备的影响越来越明显。而真空有载分接开关作为换流变压器重要的调压部件，为了保证真空有载分接开关在直流输电系统运行过程中能够正常使用，需要对真空有载分接开关切换谐波电流的能力进行测试。
目前，在测试过程中，主要采用工频电压和工频电流对有载分接开关进行测试。但是，在实际直流输电系统运行中存在工频电流叠加谐波电流的工况，谐波电流会改变电流过零点的斜率，并会导致其斜率的上升。真空灭弧室作为真空有载分接开关的一部分，对电流过零点的斜率比较敏感，当电流过零点的斜率增大时，可能会导致对其转移电流的能力产生影响，并发生故障，从而威胁直流输电系统的安全运行，因此有必要针对真空有载分接开关开展谐波电流切换能力的验证。
因此，如何实现真空有载分接开关切换谐波电流能力验证的测试等价性，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
基于上述问题，本申请的目的是提供一种真空有载分接开关谐波电流切换试验的测试系统及谐波电流源，用以实现真空有载分接开关切换谐波电流能力验证的测试等价性。本申请实施例公开了如下技术方案：
第一方面，本申请提供一种真空有载分接开关测试系统，包括：
基波电源和谐波电流源；所述谐波电流源包括：整流电路、逆变电路和谐波电流控制电路；所述整流电路的输入端连接交流电源，所述整流电路的输出端与所述逆变电路的输入端连接，所述逆变电路的输出端与谐波电流控制电路的输入端连接，所述谐波电流控制电路的输出端用于连接真空有载分接开关；
所述基波电源，用于产生基波电流；
所述整流电路，用于将交流电转换为直流电；
所述逆变电路，用于根据预设谐波电流次数将所述直流电流转换为谐波电流；所述谐波电流的频率与所述预设谐波电流次数相对应；
所述谐波电流控制电路，用于根据电流过零点的目标斜率调节所述谐波电流的幅值和叠加相位，输出所要求的真空有载分接开关谐波电流切换试验的谐波电流。
可选地，所述谐波电流控制电路，具体用于根据所述电流过零点的目标斜率，获得所述谐波电流过零点的斜率，根据所述谐波过零点的斜率，调节所述谐波电流的幅值和与基波电流叠加的相位。
可选地，所述逆变电路，具体用于：
采用正弦脉宽调制SPWM控制的方式将所述直流电流转换为所述谐波电流。
可选地，所述谐波电流包括：
单次谐波电流；或，
多种单次谐波电流组合而成的多次谐波电流。
可选地，所述谐波电流为多次谐波电流，所述整流电路是由多个H桥整流电路首尾相连组成。
可选地，所述谐波电流为多次谐波电流，所述逆变电路包括：多个全桥逆变电路；每个全桥逆变电路的输入端与对应的所述H桥整流电路的输出端相连；
每个全桥逆变电路，用于根据预设谐波电流次数将所述直流电进行逆变处理，获得不同频率的单次谐波电流。
可选地，所述谐波电流是多次谐波电流，所述系统还包括：多种单次谐波电流组合电路；
所述多种单次谐波电流组合电路的输入端与每个全桥逆变电路的输出端相连；
所述多次谐波电流组合电路，用于将不同频率的单次谐波电流组合叠加生成多次谐波电流。
可选地，逆变电路的开关元件包括绝缘栅双极型晶体管。
可选地，还包括：防电磁干扰电路；
所述防电磁干扰电路与所述基波电源的输出端相连，用于对所述基波电流进行滤波。
第二方面，提供一种谐波电流源，包括整流电路、逆变电路和谐波电流控制电路；
所述整流电路的输入端用于连接交流电源，所述整流电路的输出端与所述逆变电路的输入端连接，所述逆变电路的输出端与所述谐波电流控制电路的输入端连接；所述谐波电流控制电路的输出端用于与真空有载分接开关连接；
所述整流电路，用于将交流电源提供的交流电转换为直流电；
所述逆变电路，用于根据预设谐波次数将所述直流电流转换为谐波电流；所述谐波电流的频率与所述预设谐波次数相对应；
所述谐波电流控制电路，用于根据电流过零点的目标斜率调节所述谐波电流的幅值和叠加相位，输出所要求的真空有载分接开关谐波电流切换试验的谐波电流。
可选地，所述谐波电流包括：
单次谐波电流；或，
多种单次谐波电流组合而成的多次谐波电流。
可选地，所述谐波电流为多次谐波电流，所述整流电路是由多个H桥整流电路首尾相连组成。
可选地，所述谐波电流为多次谐波电流，所述逆变电路包括：多个全桥逆变电路；每个全桥逆变电路的输入端与对应的所述H桥整流电路的输出端相连；
每个全桥逆变电路，用于根据预设谐波电流次数将所述直流电进行逆变处理，获得不同频率的单次谐波电流。
可选地，所述谐波电流为多次谐波电流，所述系统还包括：多种单次谐波电流组合电路；
所述多种单次谐波电流组合电路的输入端与每个全桥逆变电路的输出端相连；
所述多种单次谐波电流组合电路，用于将不同频率的单次谐波电流组合叠加生成所述多次谐波电流。
可选地，逆变电路的开关元件包括绝缘栅双极型晶体管。
可选地，还包括：防电磁干扰电路；
所述防电磁干扰电路与所述基波电源的输出端相连，用于对所述基波电流进行滤波。
本发明实施例中，提供一种真空有载分接开关谐波电流切换试验的测试系统，包括：基波电源和谐波电流源；谐波电流源包括：整流电路、逆变电路和谐波电流控制电路；所述整流电路的输入端连接交流电源，所述整流电路的输出端与所述逆变电路的输入端相连，所述逆变电路的输出端与谐波电流控制电路的输入端相连，所述谐波电流控制电路的输出端连接真空有载分接开关。通过基波电源产生基波电流；通过整流电路将交流电转换为直流电，再通过逆变电路将直流电转换为谐波电流；将基波电流与谐波电流进行叠加构造出基波电流中含有谐波电流的工况，并且通过调节谐波电流的幅值和与基波电流叠加的相位进而改变电流过零点的斜率，建立等价试验条件，满足真空有载分接开关谐波电流切换能力验证的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种真空有载分接开关谐波电流切换试验的测试系统结构示意图；
图2为本申请实施例提供的单个H桥整流电路示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种真空有载分接开关谐波电流切换试验的测试系统结构示意图；
图4为本申请提供的多个H桥整流电路首尾相连组成的级联型H桥整流电路示意图；
图5为本申请实施例提供的单次谐波电流信号发生器的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的多种单次谐波电流组合电路示意图。
具体实施方式
正如前文描述，有载分接开关是一种适合在变压器励磁或负载下进行操作的、用来改变变压器绕组分接连接位置的调压装置，真空有载分接开关是触头通断负载与环流的电弧发生在真空灭弧室中的有载分接开关。
谐波电流会导致电流过零点的斜率增大，真空有载分接开关中的真空灭弧室对于电流过零点的斜率比较敏感，一旦斜率增大，可能会导致真空灭弧室故障，进而导致真空有载分接开关发生故障。所以，谐波电流的引入会导致真空有载分接开关切换工况的改变，有必要建立等价试验条件，以验证真空有载分接开关谐波电流切换的能力。
发明人经过研究发现电流过零点的斜率可以通过调节谐波电流的幅值和与基波电流叠加相位的方式加以解决，并以此方法建立等价试验条件，可验证真空有载分接开关谐波电流切换的能力。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
参见图1，该图为一种真空有载分接开关谐波电流切换试验的测试系统结构示意图，在该实施例中，本系统包括：
基波电源100和谐波电流源200；
其中，基波电源100，用于产生基波电流；基波电源100可以是12kV的发电机组，基波电流是频率为50Hz的工频交流电流；
谐波电流源200，可以是提供测试所需的谐波电流的一种电源装置。
谐波电流源200，包括：整流电路201、逆变电路202和谐波电流控制电路203；所述整流电路201的输入端连接交流电源，所述整流电路201的输出端与所述逆变电路202的输入端相连，所述逆变电路202的输出端与谐波电流控制电路203的输入端相连，所述谐波电流控制电路203的输出端连接真空有载分接开关；
交流电源可以是生活中常见的市电电源；
其中，整流电路201，用于将交流电转换为直流电；
整流电路可以是H桥整流电路；
作为示例，H桥整流电路如图2所示。
逆变电路202，用于根据预设谐波电流次数将所述直流电流转换为谐波电流；所述谐波电流的频率与所述预设谐波次数相对应；
逆变电路可以是全桥逆变电路；
谐波电流可以是对周期性交流量进行傅里叶级数分解，得到频率为基波频率大于1整数倍的谐波电流；本实施例中谐波电流可以是单次谐波电流；
预设谐波电流次数可以是谐波频率与基波频率的整数比；比如，二次谐波(100Hz/50Hz)、三次谐波(150Hz/50Hz)……n次谐波(50nHz/50Hz)；
当预设谐波电流次数为二时，可以将直流电转换为频率是100Hz的谐波电流；当预设谐波电流次数为三时，可以将直流电转换为频率为150Hz的谐波电流；以此类推，当预设谐波电流次数为n时，可以将直流电转换为频率为50n的谐波电流；
所述谐波电流控制电路203，用于根据电流过零点的目标斜率调节所述谐波电流的幅值和与基波电流叠加的相位，使所述基波电流与调节后的所述谐波电流叠加输出给真空有载分接开关。
电流过零点的目标斜率可以是基波电流与谐波电流叠加之后需要达到的目标斜率；并且目标斜率可以根据测试的要求自行设定。
作为示例，对叠加的过程进行解释如下：
I基波＝sin(100πt1) (1)
公式(1)为频率为50Hz，幅值为1，初相角为0的基波电流的表达式；
公式(2)为谐波次数是n，其中n≠1，幅值为IB，初相角为的n次谐波电流的表达式；
公式(3)为基波电流叠加谐波电流后的电流表达式；
假设，目标斜率为di叠加后/dt＝150π，通过计算基波电流过零点的斜率可以是:di基波/dt＝100π；所以需要调节谐波电流的幅值和叠加相位使谐波电流的斜率：di谐波/dt＝50π。
通过基波电源产生基波电流；通过整流电路将交流电转换为直流电，通过逆变电路将直流电转换为谐波电流；将基波电流与谐波电流进行叠加构造出基波电流中含有谐波的工况，并且通过调节谐波电流的幅值和与基波电流叠加的相位改变电流过零点的斜率，并以此方法建立等价试验条件，可验证真空有载分接开关谐波电流切换的能力。
作为示例，为便于理解，在此对如何提高有载分接开关谐波电流切换能力测试的等价性进行简单的阐述：
有载分接开关的故障原因可以包括：(1)、分接开关在变换分接头调压时，出现连续变换超过一个及以上分接变换，即滑档；(2)、分接开关绝缘油内渗或油箱缺油；(3)、分接开关发生放电故障。(4)、分接开关辅助触头中的过渡电阻在切换过程中被击穿烧断等。
比如，在测试原因(1)是否导致真空有载分接开关发生故障时，若此时真空有载分接开关发生了故障，并不能确定该故障是由原因(1)所致，还是谐波电流所致。
所以，谐波电流的存在，会导致真空有载分接开关出现故障，进而需要进行等价性测试进行验证。为了完成正常的测试，需要排除高频电流对真空有载分接开关所造成的影响，进而验证真空有载分接开关谐波电流切换的能力。参见图3，该图为另一种真空有载分接开关谐波电流切换能力测试系统结构示意图，在该实施例中，本系统包括：
基波电源300和谐波电流源400；
其中，基波电源300，用于产生基波电流；基波电源300可以是12kV的发电机组，基波电流可以是频率为50Hz的工频交流电流；
谐波电流源400，可以是提供测试所需的谐波电流的一种电源装置。
谐波电流源400，包括：整流电路401、逆变电路402和谐波电流控制电路403；所述整流电路401的输入端连接交流电源，所述整流电路401的输出端与所述逆变电路402的输入端相连，所述逆变电路402的输出端与谐波电流控制电路403的输入端相连，所述谐波电流控制电路403的输出端连接真空有载分接开关；
整流电路401，用于将交流电转换直流电；
当所述谐波电流为多次谐波电流时，所述整流电路可以由多个H桥整流电路首尾相连组成；
例如，通过图3可知，每个H桥整流电路的输出端与每个全桥逆变电路的输入端相连，组成级联型H桥变流器直挂注入式谐波电流源，通过级联的方式将变流器的所需的试验电压提高，通常需要10至20几个H桥整流电路与逆变电路满足高压试验回路的耐压等级，再通过多个H桥整流电路与全桥逆变器同步控制高压侧直接输出谐波电流，实现高压试验回路的直挂式注入与基波电流实现叠加，其主要特点是故障冗余好(可以实现N+1的冗余，即可以在系统中多增加一路H桥整流电路与全桥电路，如此一来，当系统中某一路发生故障时，也不会影响系统的正常运行)、参数控制优、损耗低(因为本申请中实现基波电流与谐波电流的叠加直接是在高压侧完成的，所以不需要中途进行其他的处理，所以可以减少系统电能的浪费，从而降低损耗)。
作为示例，级联型H桥整流电路如图4所示，可以是有多个H桥整流电路首尾相连组成。除此之外，级联型多电平结构存在可以通过采用低压低频器件实现高频大功率的输出，并且可以显著改善EMI特性；由于各个级联的功率单元结构相同，容易实现模块化设计，有利于设备安装与后续维修、更换；结构中各个直流侧是相互独立的，电压均衡容易实现；若调制合理，各功率单元工作是基本对称的，使得开关负荷相对平衡。
逆变电路402，具体用于采用正弦脉宽调制SPWM控制的方式将所述直流电流转换为所述谐波电流；逆变电路的开关元件包括绝缘栅双极型晶体管。
作为示例，逆变电路可以由三个全桥电路组成，分别是全桥逆变电路1、全桥逆变电路2以及全桥逆变电路3。
当全桥逆变电路1的预设谐波电流次数为二时，全桥逆变电路1可以将直流电转换为频率是100Hz的谐波电流；当全桥逆变电路2的预设谐波电流次数为五时，全桥逆变电路2可以将直流电转换为频率是250Hz的谐波电流；当全桥逆变电路3的预设谐波电流次数为八时，全桥逆变电路3可以将直流电转换为频率是400Hz的谐波电流。此处不对逆变电路的数量以及预设谐波电流次数进行限定。通过多个逆变电路可以构造出更加复杂的谐波电流，更加贴近现实中的直流输电场景，可以对直流输电场景下的真空有载开关的谐波电流切换性能进行测试，弥补现在的真空有载分接开关不可在模拟直流输电场景下进行测试的空白。
正弦脉宽调制SPWM信号可以由谐波信号发生器所产生，可以通过采集基波电流的相位，生成某一次谐波所需要的SPWM信号；本实施例中谐波信号发生器的数量与逆变电路的数量保持一致；作为示例，每一个逆变电路产生单频谐波的结构示意图如图5所示。
当所述谐波电流是多次谐波电流时，所述逆变电路包括：多个全桥逆变电路，每个所述全桥逆变电路与的输入端与所述H桥整流电路的输出端相连，每个所述全桥逆变电路用于根据预设谐波电流次数将所述直流电进行逆变处理，获得不同频率的单次谐波电流。
作为示例，作为控制全桥逆变电路将直流电转换为谐波电流的SPWM信号，是由单次谐波电流信号发生器产生的，每一路全桥逆变电路都是由对应的SPWM信号去进行相应的控制的，也就是是说，假设系统中含有三个全桥逆变电路，那么就对应的包含三个单次谐波电流信号发生器，每个单次谐波电流信号发生器根据谐波电流的频率产生相应的SPWM信号用以控制逆变电路将直流电转换为对应频率的谐波电流。当所述谐波是多次谐波电流时，所述系统还包括：多种单次谐波电流组合电路403如图6所述，所述多种单次谐波电流组合电路的输入端与每个所述全桥逆变电路的输出端相连，所述多种单次谐波电流组合电路用于将不同频率的单次谐波电流组合叠加生成多次谐波电流。
作为示例，逆变电路可以由三个全桥电路组成，分别是全桥逆变电路1、全桥逆变电路2以及全桥逆变电路3，其中全桥逆变电路1产生频率为100Hz的谐波电流，全桥逆变电路2产生频率为250Hz的谐波电流，全桥逆变电路3产生频率是400Hz的谐波电流；全桥逆变电路1、全桥逆变电路2以及全桥逆变电路3的输出端与多种单次谐波电流组合电路的输入端相连，可以将100Hz、250Hz以及400Hz的谐波电流进行叠加，生成频率为X的谐波电流，本实施例中的多种单次谐波电流组合电路可以将12种不同频率的谐波进行叠加。
此处不对具体实现叠加的方式进行限定，只需要最终将多个不同频率的谐波电流变成谐波电流的组合。
通过将多种不同频率的谐波电流进行叠加，叠加之后的多次谐波电流再与基波电流进行叠加，可以降低基波电流与谐波电流的实现叠加的控制难度。此外，实施例中是通过采用硬件的方式实现不同频率的谐波电流的叠加，进一步降低了系统的控制难度，并且还可以提高效率与可靠性。
谐波电流控制电路404，用于根据电流过零点的目标斜率调节所述谐波电流的幅值和与基波电流叠加的相位，使所述基波电流与调节后的所述谐波电流叠加输出至真空有载分接开关。
作为示例，对叠加的过程进行解释如下：
I基波＝sin(100πt1) (4)
公式(4)为频率为50Hz，幅值为1，初相角为0的基波电流的表达式；
公式(5)为谐波次数是n，其中n≠1，幅值为IB，初相角为的n次谐波电流的表达式；
公式(6)为基波电流叠加谐波电流后的电流表达式；
假设，目标斜率为di叠加后/dt＝150π，通过计算基波电流过零点的斜率可以是:di基波/dt＝100π；所以需要调节谐波电流的幅值和相位使谐波电流的斜率：di谐波/dt＝50π。
防电磁干扰电路；所述防电磁干扰电路与所述基波电源的输出端相连，用于对所述基波电流进行滤波；基波电源可以是高达12kV的发电机组，正常来说，为了防止其输出的基波电流中不含有不受控制的谐波电流，所以，有必要在基波电源的输出端加入防电磁干扰电路以过滤基波电流中可能存在的谐波电流，进一步提高真空有载开关谐波电流切换测试的等价性(通过避免基波电流中产生不受控制的谐波电流，从而引起电流过零点斜率控制的准确性)。
通过基波电源产生基波电流；通过级联型H桥整流电路将交流电转换为直流电，再通过多路逆变电路将直流电产生多种不同频率的谐波电流；通过多种单次谐波电流组合电路将多路不同频率的谐波电流叠加成单频率谐波电流，将基波电流与谐波电流进行叠加构造出基波电流中含有谐波的工况，并且通过调节谐波电流的幅值和与基波电流叠加的相位改变电流过零点的斜率，并以此方法建立等价试验条件，可验证真空有载分接开关谐波电流切换的能力。
除此之外，采用多种不同频率的谐波电流进行叠加，更加符合直流输电现场的实际环境，所以，本实施例中的真空有载分接开关谐波电流切换能力验证的测试系统可以对直流输电环境下的真空有载分接开关进行模拟测试，满足多场景下对真空有载分接开关进行测试的需求。本申请还提供一种谐波电流源，在该实施例中，该谐波电流源包括：
整流电路、逆变电路和谐波电流控制电路；
所述整流电路的输入端用于连接交流电源，所述整流电路的输出端与所述逆变电路的输入端连接，所述逆变电路的输出端与所述谐波电流控制电路的输入端连接；所述谐波电流控制电路的输出端用于与真空有载分接开关连接；
所述整流电路，用于将交流电源提供的交流电转换直流电；
所述逆变电路，用于根据预设谐波电流次数将所述直流电流转换为谐波电流；所述谐波电流的频率与所述预设谐波电流次数相对应；
所述谐波电流控制电路，用于根据电流过零点的目标斜率调节所述谐波电流的幅值和与基波电流叠加的相位，输出所述幅值和所述相位的谐波电流。
本实施例中的谐波电流源输出的谐波电流，为了模拟更多的测试场景，在最终输出谐波电流前，可以是只有一种频率的单次谐波电流，还可以是多种不同频率组成的多次谐波电流。
作为示例，当测试场景只需要单次谐波电流的时候，本实施例中可以包括H桥整流电路、全桥逆变电路、以及谐波电流控制电路以及谐波信号发生器。首先H桥整流电路将交流电转换为直流电，谐波信号发生器根据测试需要，获取目标谐波电流的频率以产生对应频率的SPWM信号，用以控制逆变电路通过SPWM信号将直流电转换为对应频率的谐波电流。
作为示例，当测试场景要求更高时(测试场景可以是模拟直流输电现场环境)，需要多次谐波电流，本实施例可以包括级联型H桥整流电路、输入端与级联型H桥整流电路相连的逆变电路以及控制相应逆变电路产生相应频率的谐波电流信号发生器、将不同频率的单次谐波电流进行叠加的多种单次谐波电流组合电路、用以控制谐波电流幅值和与基波电流叠加相位的谐波电流控制电路。
通过基波电源产生基波电流；通过级联型H桥整流电路将交流电转换为直流电，再通过多路逆变电路将直流电产生多种不同频率的谐波电流；通过多种单次谐波电流组合电路将多路不同频率的谐波电流叠加成单频率谐波电流，将基波电流与谐波电流进行叠加构造出基波电流中含有谐波的工况，并且通过调节谐波电流的幅值和相位改变电流过零点的斜率，可以产生幅值和与基波电流叠加相位可控的谐波电流。
除此之外，采用多种不同频率的谐波电流进行叠加，更加符合直流输电现场的实际环境，所以，本实施例中的真空有载分接开关谐波电流切换的测试系统可以对直流输电环境下的真空有载分接开关进行模拟测试。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备及系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元提示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本申请的一种具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种真空有载分接开关测试系统，其特征在于，所述系统包括：基波电源和谐波电流源；所述谐波电流源包括：整流电路、逆变电路和谐波电流控制电路；所述整流电路的输入端连接交流电源，所述整流电路的输出端与所述逆变电路的输入端连接，所述逆变电路的输出端与谐波电流控制电路的输入端连接，所述谐波电流控制电路的输出端用于连接真空有载分接开关；
所述基波电源，用于产生基波电流；
所述整流电路，用于将交流电转换为直流电；
所述逆变电路，用于根据预设谐波电流次数将直流电流转换为谐波电流；所述谐波电流的频率与所述预设谐波电流次数相对应；
所述谐波电流控制电路，用于根据电流过零点的目标斜率调节所述谐波电流的幅值以及所述谐波电流与基波电流叠加的相位，使所述基波电流与所述谐波电流叠加输出给真空有载分接开关；
所述谐波电流控制电路，具体用于根据所述电流过零点的目标斜率，获得所述谐波电流过零点的斜率，根据所述谐波电流过零点的斜率，调节所述谐波电流的幅值以及所述谐波电流与基波电流叠加的相位。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述逆变电路，具体用于：
采用正弦脉宽调制SPWM控制的方式将所述直流电流转换为所述谐波电流。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述谐波电流包括：
单次谐波电流；或，
多种单次谐波电流组合而成的多次谐波电流。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述谐波电流为多次谐波电流，所述整流电路是由多个H桥整流电路首尾相连组成。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述谐波电流为多次谐波电流，所述逆变电路包括：多个全桥逆变电路；每个全桥逆变电路的输入端与对应的所述H桥整流电路的输出端相连；
每个全桥逆变电路，用于根据预设谐波电流次数将所述直流电进行逆变处理，获得不同频率的单次谐波电流。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述谐波电流为多次谐波电流，所述系统还包括：多种单次谐波电流组合电路；
所述多种单次谐波电流组合电路的输入端与每个全桥逆变电路的输出端相连；
所述多种单次谐波电流组合电路，用于将不同频率的单次谐波电流组合叠加生成所述多次谐波电流。
7.如权利要求1-6任一项所述的系统，其特征在于，逆变电路的开关元件包括绝缘栅双极型晶体管。
8.如权利要求1-6任一项所述的系统，其特征在于，还包括：防电磁干扰电路；
所述防电磁干扰电路与所述基波电源的输出端相连，用于对所述基波电流进行滤波。
9.一种谐波电流源，其特征在于，所述谐波电流源包括：整流电路、逆变电路和谐波电流控制电路；
所述整流电路的输入端用于连接交流电源，所述整流电路的输出端与所述逆变电路的输入端连接，所述逆变电路的输出端与所述谐波电流控制电路的输入端连接；所述谐波电流控制电路的输出端用于连接真空有载分接开关；
所述整流电路，用于将交流电源提供的交流电转换为直流电；
所述逆变电路，用于根据预设谐波电流次数将所述直流电流转换为谐波电流；所述谐波电流的频率与所述预设谐波电流次数相对应；
所述谐波电流控制电路，用于根据电流过零点的目标斜率调节所述谐波电流的幅值以及所述谐波电流与基波电流叠加的相位，输出所要求的真空有载分接开关谐波电流切换试验的谐波电流；
所述谐波电流控制电路，具体用于根据所述电流过零点的目标斜率，获得所述谐波电流过零点的斜率，根据所述谐波电流过零点的斜率，调节所述谐波电流的幅值以及所述谐波电流与基波电流叠加的相位。
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