CN202583367U - 一种电能质量综合测试平台 - Google Patents

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余晓鹏
李琼林
孙建军
李尚盛
刘书铭
陈小飞
李翔翔
查晓明
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Wuhan University WHU
Electric Power Research Institute of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
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Wuhan University WHU
Electric Power Research Institute of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供一种电能质量综合测试平台，包括变压器、电能质量扰动发生器、高压开关QF1~QF11、操作监视平台；电能质量扰动发生器包括电压扰动发生器和电流扰动发生器，两者均包括依次相连的输入隔离变压器、背靠背功率单元、输出滤波器LC回路、旁路开关。本实用新型既可以分别实现电压扰动和电流扰动，又可以同时实现电压扰动和电流扰动，可以根据测试要求灵活转换，实用性强。

Description

一种电能质量综合测试平台
技术领域
本实用新型属于电力系统谐波检测、治理设备性能测试领域，特别涉及一种电能质量综合测试平台。
背景技术
目前，电能质量问题受到人们极大的关注，在许多行业中存在大量的对电能质量敏感的设备，尤其是高科技和信息行业，当这些用电设备的电源受到干扰时，就会影响它们的正常运行，从而产生巨大的经济损失，因此，通常运用能够模拟产生各种电能质量问题的大功率信号发生装置，对各种用电设备进行测试；很多电网会同时出现电压扰动和电流扰动的现象，但是现有的大功率信号发生装置只能单独实现电压扰动或电流扰动，因此影响了测试的准确度，降低了测试的精确性和可靠性。
实用新型内容
针对背景技术存在的问题，本实用新型提供一种电能质量综合测试平台。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。
一种电能质量综合测试平台，包括变压器、电能质量扰动发生器、高压开关QF1~QF11以及与电能质量扰动发生器相连的操作监视平台；电能质量扰动发生器包括电压扰动发生器和电流扰动发生器，两者均包括依次相连的输入隔离变压器、背靠背功率单元、输出滤波器LC回路、旁路开关；操作监视平台包括电能质量扰动发生器控制监视器和被测品监视录波器；
高压开关QF2与三相变压器相连；高压开关QF3、电压扰动发生器、高压开
关QF5、高压开关QF9依次相连，高压开关QF9的两边连接有高压开关QF7和高压开关QF8；高压开关QF4、电流扰动发生器、高压开关QF6依次相连；高压开关QF1的一端与电源相接，另一端分别与高压开关QF2、QF3、QF4相连；
三相变压器、高压开关QF9、QF6三者的输出端相连；高压开关QF10、QF11并联于输出端。
所述的电能质量扰动发生器通过RS485接口与操作监视平台相连。
所述的高压开关设置有霍尔电压互感器和霍尔电流互感器。
所述的输入隔离变压器采用单相多绕组变压器，其原边接成星形或三角形，
副边采用多绕组输出，每个副边绕组接一个背靠背功率单元的输入端。
所述的电能质量扰动发生器控制监视器通过RS485接口与被测品监视录波器相连。
本实用新型中的电能质量扰动发生器采用全控型器件，且电能质量扰动发生器的实现方式包括两电平结构、三电平结构、变流器并联多重化结构、链式结构、模块化多电平结构。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：
1、本实用新型能够同时模拟输出含有电压扰动和电流扰动的实际电网电能质量，根据测试要求灵活输出各种电压或电流信号，实现了谐波电压和谐波电流的同时输出。克服了现有技术无法同时输出电压扰动和电流扰动的控制难题，从而能够得到电气设备在各种电能质量下全面的电气参数和工况，提高了测试的灵活性和准确度。
2、本实用新型适用范围广，能够测试串联型电气设备和并联型电气设备，实用性强。
3、本实用新型采用的电能质量扰动发生器基于全控型器件，可保证试验过程中对测试平台取能电网无电能质量影响。
附图说明
图1为本实用新型的主电路示意图；
图2为本实用新型中电能质量扰动发生器的电路示意图； 
图3为本实用新型对串联型设备同时输出电压和电流扰动的接线示意图；
图4为本实用新型对并联型设备同时输出电压和电流扰动的接线示意图；
图5为本实用新型对并联型设备单独输出电流扰动的接线示意图；
图6为本实用新型中电能质量扰动发生器的两电平功率单元结构示意图； 
图7为本实用新型中电能质量扰动发生器的三电平功率单元结构示意图； 
图8 为本实用新型中电能质量扰动发生器的链式功率单元结构示意图； 
图9为本实用新型中电能质量扰动发生器的模块化多电平功率单元结构示
意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步说明。
如附图所示，本实用新型包括变压器、电能质量扰动发生器、高压开关QF1~QF11以及与电能质量扰动发生器相连的操作监视平台；电能质量扰动发生器包括电压扰动发生器和电流扰动发生器，两者均包括依次相连的输入隔离变压器、背靠背功率单元、输出滤波器LC回路、旁路开关；操作监视平台包括电能质量扰动发生器控制监视器和被测品监视录波器。
高压开关QF2与三相变压器相连；高压开关QF3、电压扰动发生器、高压开
关QF5、高压开关QF9依次相连，高压开关QF9的两边连接有高压开关QF7和高压开关QF8；高压开关QF4、电流扰动发生器、高压开关QF6依次相连；高压开关QF1的一端与电源相接，另一端分别与高压开关QF2、QF3、QF4相连；
三相变压器、高压开关QF9、QF6三者的输出端相连；高压开关QF10、QF11并联于输出端。
电能质量扰动发生器通过RS485接口与操作监视平台相连；高压开关设置
有霍尔电压互感器和霍尔电流互感器；输入隔离变压器采用单相多绕组变压器，其原边接成星形或三角形，副边采用多绕组输出，每个副边绕组接一个背靠背功率单元的输入端；电能质量扰动发生器控制监视器通过RS485接口与被测品监视录波器相连。
下面结合图3～5详细说明本实用新型的几种应用。
实施例1
 本实施例适用于串型设备，能够为被测设备同时输出电压扰动和电流扰动。
此时接线为：断开高压开关QF2来断开三相变压器，断开QF9来断开并联型设备，合上其他高压开关；此时回路如图3所示。将红外温度测试仪和噪声测试仪与被测设备连接，即可测试串联型待测设备的温度和噪音指标。
启动本实用新型，电压扰动发生器开始按指令输出电压波形，电流扰动发生器开始按指令输出电流波形，同时启动电能质量扰动发生器控制监视器，发出录波信号，被测品监视录波器接收到该信号后，通过RS485接口对电能质量扰动发生器输出的电压及被测串联型设备的响应电流进行录波，同时接收并记录被测品温度和噪音等指标，并分析其损耗、励磁电流等的响应特性；此外，还可以通过电能质量扰动发生器对串联型被测设备施加持续的含电能质量扰动信号的电压波形，然后测试串联型被测设备前后绝缘水平，并将所测试的数据发送至被测品监视录波器，并采用被测品监视录波器分析电能质量对串联型被测设备绝缘水平影响的定量数据。
实施例2
本实施例针对并联型设备进行测试，同时输出电压扰动和电流扰动。此时接线为：断开高压开关QF2来断开三相变压器，断开QF7和QF8来断开串联型设备，合上其他高压开关，此时回路如图4所示，将红外温度测试仪和噪声测试仪与被测设备连接，以便测试串联型待测设备的温度和噪音指标。
启动本实用新型，电压扰动发生器开始按指令输出电压波形，电流扰动发生器开始按指令输出电流波形，同时启动电能质量扰动发生器控制监视器发出录波信号，被测品监视录波器接收到该信号后，通过RS485接口对电能质量扰动发生器输出电压及被测配电变压器响应电流进行录波，同时接收并记录被测并联型设备的温度和噪音等指标，并分析被测设备损耗、励磁电流等的响应特性；此外，还可以通过电能质量扰动发生器对并联型被测设备施加持续的含电能质量扰动信号的电压波形，然后测试并联型被测设备前后绝缘水平，并将所测试的数据发送至被测品监视录波器，并采用被测品监视录波器分析电能质量对并联型被测设备绝缘水平影响的定量数据。
实施例3
本实施例针对并联型设备进行测试，单独输出电流扰动。此时接线为：合上高压开关QF2，三相变压器为输出端提供需要的电压，断开高压开关QF3、QF5、QF7、QF8和QF9来断开电压扰动发生器和串联型设备，合上其他高压开关，此时回路如图5所示，将红外温度测试仪和噪声测试仪与被测设备连接，以便测试串联型待测设备的温度和噪音指标。
启动本实用新型，电流扰动发生器开始按指令输出电流波形，电压扰动发生器不工作，同时启动电能质量扰动发生器控制监视器发出录波信号，被测品监视录波器接收到该信号后，通过RS485接口对电能质量扰动发生器输出电压及被测配电变压器响应电流进行录波，同时接收并记录被测并联型设备的温度和噪音等指标，并分析被测设备损耗、励磁电流等的响应特性；此外，还可以通过电能质量扰动发生器对并联型被测设备施加持续的含电能质量扰动信号的电压波形，然后测试并联型被测设备前后绝缘水平，并将所测试的数据发送至被测品监视录波器，并采用被测品监视录波器分析电能质量对并联型被测设备绝缘水平影响的定量数据。

Claims (5)

1.一种电能质量综合测试平台，其特征在于：
包括变压器、电能质量扰动发生器、高压开关QF1~QF11以及与电能质量扰动发生器相连的操作监视平台；电能质量扰动发生器包括电压扰动发生器和电流扰动发生器，两者均包括依次相连的输入隔离变压器、背靠背功率单元、输出滤波器LC回路、旁路开关；操作监视平台包括电能质量扰动发生器控制监视器和被测品监视录波器；
高压开关QF2与三相变压器相连；高压开关QF3、电压扰动发生器、高压开
关QF5、高压开关QF9依次相连，高压开关QF9的两边连接有高压开关QF7和高压开关QF8；高压开关QF4、电流扰动发生器、高压开关QF6依次相连；高压开关QF1的一端与电源相接，另一端分别与高压开关QF2、QF3、QF4相连；
三相变压器、高压开关QF9、QF6三者的输出端相连；高压开关QF10、QF11并联于输出端。
2.根据权利要求1所述的一种电能质量综合测试平台，其特征在于：所述的电能质量扰动发生器通过RS485接口与操作监视平台相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种电能质量综合测试平台，其特征在于：所述的高压开关设置有霍尔电压互感器和霍尔电流互感器。
4.根据权利要求1或2所述的一种电能质量综合测试平台，其特征在于：所述的输入隔离变压器采用单相多绕组变压器，其原边接成星形或三角形，副边采用多绕组输出，每个副边绕组接一个背靠背功率单元的输入端。
5.根据权利要求1所述的一种电能质量综合测试平台，其特征在于：所述的电能质量扰动发生器控制监视器通过RS485接口与被测品监视录波器相连。
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