CN111122959A - 一种三相通流通压综合测试系统 - Google Patents
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Abstract
一种三相通流通压综合测试系统，包括三相通压综合测试仪、三相通流综合测试仪和手持控制器。三相通压综合测试仪和上述三相通流综合测试仪相互独立，都通过锁相同步技术与供电电源同步，由高速数字信号处理器通过控制算法和测量反馈值来计算并输出控制信号，通过驱动模块控制IGBT模块，实现整流逆变输出可控的电压量和电流量。手持控制器用于控制三相通压综合测试仪和三相通流测试仪的输出量，并监控当前设备的状态，显示设备测量反馈值。该系统便于的开展变电站一次通流、一次通压试验工作，满足变电站调试过程中不同阶段的需求，完全支持变电站启动试验优化工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于变电站三相一次通流、一次通压试验的新型三相通流通压综合测试仪器。
背景技术
在变电站中，电流互感器（以下简称CT）、电压互感器（以下简称PT）是联接一次设备和二次设备最关键的桥梁，是二次设备监测、分析、控制的依据。变电站的电流、电压回路系统基本接线都很复杂，特别是高电压等级变电站，其连接设备较多，回路极易出现开路和短路故障。因此，变电站投运前，为了检验设备二次回路的接线可靠性,在全站二次系统交流回路已经连接调试完毕的情况下，宜进行三相一次通流通压试验来检查一次设备相别的正确性、互感器变比和极性的正确性、互感器二次回路的完整性等。
发明内容
为了方便实现变电站三相一次通流、一次通压试验。现设计一套三相通流通压综合测试系统。该系统是根据微机继电保护采样值显示灵敏度高的特点，通过取自站内三相AC380V电源，分别生成的稳定工作电压和稳定的负荷电流。该电压和电流同时分别施加于变电站的PT一次侧上和CT一次电流系统中，通过PT和CT各自完整的二次回路，将电压、电流引入继电保护及自动装置，验证变电站站内继电保护及自动装置二次回路接线的相位、相别、极性等的正确性，从而完成一次设备相别的正确性、互感器变比和极性的正确性、互感器二次回路的完整性等检查，有效降低了设备投运时继电保护等二次系统不正确动作的风险和减少电网运行隐患，完全支持变电站启动试验优化工作。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
三相通流通压综合测试系统从功能上分三个子系统：三相通压综合测试仪、三相通流综合测试仪和无线手持控制器。
所述三相通压综合测试仪用于输出三相高电压（0～3000Vac）。
所述三相通流综合测试仪用于提供三相大电流（0～300A）和三相低电压（0～60Vac）。
上述三相通压综合测试仪和上述三相通流综合测试仪都通过锁相同步技术与供电电源同步，由高速数字信号处理器通过控制算法和测量反馈值来计算并输出控制信号，通过驱动模块控制IGBT模块，实现整流逆变输出可控的电压量和电流量，可以分开使用也可以同时使用，以满足变电站检查调试不同阶段的需求。
所述数学信号处理器中的嵌入式系统采用中断轮询方式，程序语言为C语言，用于接收手持控制器命令，通过先进的PID控制算法，调节控制输出的电压量和电流量，并将当前输出的状态量和测量值返回给手持控制器。
所述手持控制器采用工业触摸屏，基于wince嵌入式系统编程，实现可视化触控操作，通过LoRa无线模块和Modbus通讯协议，控制电压装置和电流装置的输出量，并实时显示当前设备的输出状态。
本发明的有益效果主要表现在：采用新型电力电子技术，占用体积小，重量轻，可以通过人工搬运，且还可以单独进行通流或通压，还可分相或三相输出，并可任意设置电压电流的幅值和相位，快速、便捷的开展调试工作，满足变电站调试过程中不同阶段的需求，完成所有调试任务，支持变电站启动试验优化工作。
附图说明
图1是三相通流通压综合测试系统原理图。
图2是三相通压综合测试仪原理图。
图3是三相通流综合测试仪原理图。
图4是嵌入式系统程序流程图。
图5是手持控制器软件流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
参照图1，一种变电站三相一次通流、一次通压试验设备，由三个子系统构成：三相通压综合测试仪、三相通流综合测试仪和无线手持控制器。
参照图2，所述三相通压综合测试仪：采用AC380V供电，经过三相整流滤波模块，即AC/DC转换后，转为直流；与此同时，锁相跟踪采样模块将同步信号送入高速数字信号处理器，即DSP主控模块中；主控模块根据手持控制器下发的命令，控制IGBT功率模块进行DC/AC逆变，送出交流电压，并通过电压采样模块反馈的数据，控制输出交流电压达到设定要求；输出的交流电压再经过升压变压器升压至设定输出交流高电压。
参照图3，所述三相通流综合测试仪，包括大电流部分和低电压部分；所述大电流部分采用AC380V供电，经过三相整流滤波模块，即AC/DC转换后，转为直流；与此同时，锁相跟踪采样模块将同步信号送入高速数字信号处理器，即DSP主控模块中；主控模块根据手持控制器下发的命令，控制IGBT功率模块进行DC/AC逆变，送出交流电压，经过降压升流变压器带上短路阻抗负载后输出交流电流；电流采样模块通过电流互感器，将输出大电流数据反馈至主控模块；主控模块根据反馈的输出电流数据控制大电流输出，从而使得输出的电流达到设定要求；所述低电压部分取自AC380V两相供电，经过降压模块后，送入由主控模块控制的功率模块，经功率模块转换后送出交流低电压；电压采用模块将输出电压反馈至主控模块；主控模块根据反馈信息控制输出的交流低电压达到设定要求；
参照图4，所述主控模块中嵌入式系统程序采用中断轮询方式，其流程如下：上电启动后，依次进行硬件接口初始化、程序变量初始化和中断服务程序初始化；完成初始化后，启动中断服务程序，进入轮询状态，等待中断发生后；中断发生后，进入对应的中断服务程序处理接收的中断信息；中断处理完后，返回轮询状态，等待下一个中断发生。
参照图5，所述手持控制器，采用基于wince6.0系统的界面软件设计；其通讯方式则采用基于Modbus通讯协议无线LoRa通讯方式；其软件工作流程如下：上电启动后，依次进行硬件接口初始化、程序变量初始化和通讯进程服务初始化；软件完成初始化，启动通讯进程，如通讯不成功，则重新初始化通讯进程后再次启动通讯进程；通讯成功后，发送读写命令至通流通压装置，如不成功，则再次发送；成功后更新显示界面的参数，等待参数下一次的修改。
上述图1至图5所示的三相通流通压综合测试系统是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性质和特点，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其形状，结构等方面的等同修改，均在本发明申请的权利要求保护范围之内。
Claims (5)
1.一种三相通流通压综合测试仪， 包括三相通压综合测试仪、三相通流综合测试仪和手持控制器，其特征在于：三相通压综合测试仪输出可控的电压量及其之间的相位；三相通流测试仪输出可控的电压量、电流量及其之间的相位；两个设备相互独立；手持控制器用于控制三相通压综合测试仪和三相通流测试仪的输出量，并监控当前设备的状态，显示设备测量反馈值。
2.根据权利要求1所述的三相通压综合测试仪，其特征在于：采用AC380V电源供电，通过锁相同步技术与供电电源同步，由高速数字信号处理器通过控制算法和测量反馈值来计算并输出控制信号，通过驱动模块控制IGBT模块，实现整流逆变输出可控的电压量及其之间的相位，用于输出三相高电压（0～3000Vac）。
3.根据权利要求1所述的三相通流综合测试仪，其特征在于：采用AC380V电源供电，通过锁相同步技术与供电电源同步，由高速数字信号处理器通过控制算法和测量反馈值来计算并输出控制信号，通过驱动模块控制IGBT模块，实现整流逆变输出可控的电流量、电压量及其之间的相位，用于提供三相大电流（0～300A）和三相低电压（0～60Vac）。
4.根据权利要求1所述的数学信号处理器，其特征在于：处理器中的嵌入式系统采用中断轮询方式，程序语言为C语言，用于接收手持控制器命令，通过先进的PID控制算法，调节控制输出的电压量和电流量，并将当前输出的状态量和测量值返回给手持控制器。
5.根据权利要求1所述的手持控制器，其特征在于：采用工业触摸屏，基于wince嵌入式系统编程，实现可视化触控操作，通过LoRa无线模块和Modbus通讯协议，控制电压量和电流量的输出，并实时显示当前设备的输出状态。
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