CN204479729U - 集约型直流融冰装置功率模块无功负荷试验平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种集约型直流融冰装置功率模块无功负荷试验平台，该平台包括调压器、脉波整流器、工作电源、脉冲控制器、触摸显示屏及连接电抗器，其中调压器输出端与所述脉波整流器的输入端相连，该脉波整流器输出端与两台试验功率模块的输入端相连，而脉冲控制器通信输出端与所述触摸显示屏的通信输入端相连，所述试验功率模块输出端与所述连接电抗器的输入端相连。本实用新型能在供电电源容量很低的情况下，实现集约型直流融冰装置功率模块连续动态无功满负荷试验，工作效率高，操作容易并且设备结构能得到显著简化。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力设备试验平台，尤其涉及一种集约型直流融冰装置功率模块无功负荷试验平台。
背景技术
直流融冰装置为输电线路应对冰灾提供了有效的融冰手段，其中集直流融冰、无功补偿与有源滤波功能于一体的集约型直流融冰装置由于结构简单、运行可靠性高、装置利用率高，逐渐得到广泛运用。集约型直流融冰装置无功容量大，可达数十兆乏，在出厂试验中难以进行额定无功试验，给装置现场稳定运行带来了很大的安全隐患。因此，开展集约型融冰装置功率部件额定功率试验平台研究，提高装置现场运行的可靠性，具有重要的技术和经济价值。国内、外少数高校和科研单位对集约型直流融冰装置功率部件额定功率试验平台开展了少量研究，研究认为试验平台可以通过等容量的电容器或电抗器实现对每个功率模块的额定无功吸、收，以达到对直流融冰装置功率部件的额定无功试验。该研究确实能为融冰装置功率部件提供试验平台，但该试验平台有以下缺陷：缺陷一，对功率模块的额定无功吸、收试验需要通过等容量的电容器或电抗器实现，试验平台结构比较笨重；缺陷二，由于采用固定容量电容器或电抗器作为试验负载，它进行的是一种非动态的、不连续的无功试验，加之每次只能对一台功率模块进行试验，导致试验效率较低。由于这些缺陷的存在使所述实验平台一直处于一个较落后的水平。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能实现功率模块连续动态无功满负荷试验，且试验效率高、结构简单的集约型直流融冰装置功率模块无功负荷试验平台。
本实用新型提供的这种集约型直流融冰装置功率模块无功负荷试验平台，包括调压器、脉波整流器、工作电源、脉冲控制器、触摸显示屏及连接电抗器，其中调压器输出端与所述脉波整流器的输入端相连，该脉波整流器输出端与两台试验功率模块的输入端相连，而脉冲控制器通信输出端与所述触摸显示屏的通信输入端相连，所述试验功率模块输出端与所述连接电抗器的输入端相连。
所述调压器采用400V调压器。
所述工作电源±15V，为脉冲控制器和试验功率模块提供工作电压。
所述脉波整流器采用六脉波整流器。
所述脉波整流器主要由脉冲产生电路与485串行通信电路组成。
所述脉冲控制器控制输出端通过光纤分别与两台试验功率模块的控制输入端相连。
本实用新型的工作原理是：通过调节调压器，控制脉波整流器直流侧输出电压达到功率模块额定电压，为试验功率模块直流侧提供直流电压。调节脉冲控制器输出脉冲的相位角度和调制比，使两台试验功率模块均工作于额定或动态无功运行状态。两台试验功率模块通过连接电抗器进行无功功率吸、发对冲试验，检验功率模块中元器件长时间额定或动态无功运行状态及散热性能。脉冲控制器将试验功率模块试验电压、电流和无功功率等参数输出到触摸显示屏进行显示，并可通过触摸显示屏对功率模块试验参数进行设置。
从本实用新型技术方案可以看出本实用新型的有益效果是：
1）、根据功率平衡原理，脉冲控制器在控制第一台功率模块发无功的同时，控制第二台功率模块吸收等量的无功，无功功率只在两台功率模块之间互相流动，并不流入直流电源（脉波整流器），可以实现较大的无功能量交换。直流电源（脉波整流器）只需提供功率模块发热损耗所需的少量有功功率，就可以实现功率模块的满负荷无功运行试验；
2）、一次可以同时对两功率模块进行动态无功满负荷试验，这是一种连续动态无功满负荷试验，由此提高了功率模块无功试验效率；
3）、两功率模块一个吸无功、一个发无功，避免了购置多余电容器、电抗器，简化了试验平台结构，减少了设备购置费用；
4）只需调整调压器及通过触摸显示屏改变脉冲控制器参数设置，就可以实现各种型号集约型直流融冰装置功率模块动态无功满负荷试验，检验集约型融冰装置各种型号功率模块的性能是否达到要求。
因此本实用新型在供电电源容量很低的情况下，实现集约型直流融冰装置功率模块连续动态无功满负荷试验，工作效率高，操作容易并且设备结构能得到显著简化。
附图说明
图1为本实用新型一种实施方案的结构框图。
图2为图1中脉冲控制器控制脉冲产生电路图。
图3为图1中脉冲控制器485串行通信电路图。
图中标记为：
1——调压器；
2——脉波整流器；
3——工作电源；
4——脉冲控制器；
5——触摸显示屏；
6——第一台试验功率模块；
7——连接电抗器；
8——第二台试验功率模块。
具体实施方式
从图1可以看出，本实用新型具有调压器1、脉波整流器2、工作电源3、脉冲控制器4、触摸显示屏5、两试验功率模块（6、8）及连接电抗器7组成。调压器1输出端与脉波整流器2的输入端相连。脉波整流器2输出端分别与两试验功率模块6和8的输入端相连。两试验功率模块6和8输出端分别与连接电抗器7的输入端相连。工作电源3输出端分别与脉冲控制器4、两台功率模块6和8的电源输入端相连。脉冲控制器4控制输出端通过光纤分别与两功率模块6和8的控制输入端相连，脉冲控制器4通信输出端与触摸显示屏5的通信输入端相连。
在本实施方式中调压器1采用400V调压器，工作电源3采用 ±15V工作电源，外进的交流380V电压和交流220V别接400V调压器和±15V工作电源的输入端。脉波整流器2采用六脉波整流器。
从图2可以看出本实施方式的脉冲控制器之控制脉冲产生电路，主要由型号为TMS2812的 DSP主控制芯片和型号为FLEX10K20TC-144-4 的FPGA逻辑编程芯片组成，DSP主控制芯片与FPGA逻辑编程芯片通过4根地址信号线A0、A1、A2、A3和8根数据线D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7实现数据等握手信息交换。DSP主控制芯片将需要产生控制脉冲的高、低电平时间信息通过地址线与数据线传输给FPGA逻辑编程芯片，FPGA实现所需控制脉冲输出。
图3示出本实施方式的脉冲控制器采用的是485串行通信电路。控制器通信电路主要由型号为TMS2812的 DSP主控制芯片、通信芯片MAX1480和异或门电路芯片74LVC1G86组成，DSP主控制芯片通过引脚SCITXDA和SCIRXDA实现数据的发送与接收，然后通过MAX1480实现数据与外部的交换。
本实施方式使用的各零部件来源是：400V调压器采用市售TYQ-380/0-400/30KVA型三相调压器；六脉波整流器采用市售ZLQ-6型三相整流器；±15V工作电源3采用市售POWER-15型开关电源；脉冲控制器4采用自主研制的KZQ-XD型控制器；触摸显示屏5采用市售CMP-11型触摸显示屏；两功率模块6和8为市售试验GLMK-600型功率模块；连接电抗器7采用市售DK-350型单相电抗器。
Claims (9)
1.一种集约型直流融冰装置功率模块无功负荷试验平台，其特征在于该平台包括调压器（1）、脉波整流器（2）、工作电源（3）、脉冲控制器（4）、触摸显示屏（5）及连接电抗器（7），其中调压器（1）输出端与所述脉波整流器的输入端相连，该脉波整流器输出端与两台试验功率模块（6、8）的输入端相连，而脉冲控制器通信输出端与所述触摸显示屏的通信输入端相连，所述试验功率模块输出端与连接电抗器（7）的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的集约型直流融冰装置功率模块无功负荷试验平台，其特征在于所述调压器采用400V调压器 。
3.根据权利要求1或2所述的集约型直流融冰装置功率模块无功负荷试验平台，其特征在于所述工作电源采用±15V电源，为脉冲控制器和试验功率模块提供工作电压。
4.根据权利要求1或2所述的集约型直流融冰装置功率模块无功负荷试验平台，其特征在于所述脉波整流器采用六脉波整流器。
5.根据权利要求1或2所述的集约型直流融冰装置功率模块无功负荷试验平台，其特征在于所述脉波整流器主要由脉冲产生电路与485串行通信电路组成。
6.根据权利要求1或2所述的集约型直流融冰装置功率模块无功负荷试验平台，其特征在于所述脉冲控制器控制输出端通过光纤分别与两台试验功率模块的控制输入端相连。
7.根据权利要求3所述的集约型直流融冰装置功率模块无功负荷试验平台，其特征在于所述脉波整流器采用六脉波整流器。
8.根据权利要求4所述的集约型直流融冰装置功率模块无功负荷试验平台，其特征在于所述脉波整流器主要由脉冲产生电路与485串行通信电路组成。
9.根据权利要求5所述的集约型直流融冰装置功率模块无功负荷试验平台，其特征在于所述脉冲控制器控制输出端通过光纤分别与两台试验功率模块的控制输入端相连。
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|---|---|---|---|---|
| CN104714195A (zh) * | 2015-04-10 | 2015-06-17 | 国家电网公司 | 集约型直流融冰装置功率模块无功负荷试验平台 |
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2015
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