一種靜止無功發(fā)生器的測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┝艘环N靜止無功發(fā)生器的測試系統(tǒng)，包括低壓交流電源、升壓變壓器、高壓變頻電源和檢測裝置，低壓交流電源輸出低壓交流電，升壓變壓器對該低壓三相交流電進行升壓輸出高壓三相交流電，高壓變頻電源接收高壓三相交流電并根據(jù)待測靜止無功發(fā)生器的額定頻率和工作電壓輸出特定的三相交流電，并將三相交流電連接到待測靜止無功發(fā)生器，在待測靜止無功發(fā)生器的運行過程中，檢測裝置對靜止無功發(fā)生器的輸出端的電壓、電流和相位進行檢測，以此判斷該待測靜止無功發(fā)生器是否合格。即本實施例提供的測試系統(tǒng)能夠?qū)o止無功發(fā)生器進行測試，以避免不合格產(chǎn)品出廠。
【專利說明】一種靜止無功發(fā)生器的測試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種靜止無功發(fā)生器的測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]靜止無功發(fā)生器廣泛應(yīng)用在高壓無功補償領(lǐng)域，技術(shù)上日趨成熟，應(yīng)用越來越廣。該裝置可以根據(jù)電網(wǎng)情況自動調(diào)節(jié)輸出無功功率，響應(yīng)速度快，且可以實現(xiàn)無極精確補償。在靜止無功發(fā)生器出廠前，必須對其進行測試，以檢驗是否合格。
實用新型內(nèi)容
[0003]有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N靜止無功發(fā)生器的測試系統(tǒng)，用于對靜止無功發(fā)生器進行測試，以避免不合格產(chǎn)品出廠。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下:
[0005]一種靜止無功發(fā)生器的測試系統(tǒng)，包括:
[0006]低壓交流電源，用于提供三相交流電；
[0007]升壓變壓器，用于根據(jù)所述三相交流電輸出三相高壓交流電；
[0008]高壓變頻電源，用于接收所述三相高壓交流電并輸出預(yù)設(shè)頻率和預(yù)設(shè)電壓的三相交流電；
[0009]所述變頻交流電源還與待測靜止無功發(fā)生器相連接；
[0010]檢測裝置，用于檢測所述待測靜止無功發(fā)生器的輸出端的電壓、電流和相位，以判斷所述待測靜止無功發(fā)生器是否合格。
[0011]優(yōu)選的，所述低壓交流電源的輸出電壓為400伏，容量為500KVA。
[0012]優(yōu)選的，所述升壓變壓器的變?yōu)楸葹?:25，容量為630KVA。
[0013]優(yōu)選的，所述高壓變頻電源的輸出頻率為20?70赫茲；
[0014]所述預(yù)設(shè)電壓為IKV?35KV。
[0015]優(yōu)選的，所述高壓變頻電源內(nèi)設(shè)置有大容量電容，用于吸收所述待測靜止無功發(fā)生器輸出的無功功率。
[0016]優(yōu)選的，還包括:
[0017]調(diào)壓器，設(shè)置在所述低壓交流電源與所述升壓變壓器之間。
[0018]優(yōu)選的，所述調(diào)壓器的輸入電壓包括400伏、輸出電壓包括O?800伏。
[0019]優(yōu)選的，還包括:
[0020]第一開關(guān)，用于接通或關(guān)斷所述低壓交流電源與所述調(diào)壓器的電連接。
[0021]優(yōu)選的，還包括:
[0022]第二開關(guān)，用于接通或關(guān)斷所述調(diào)壓器與所述升壓變壓器之間的電連接。
[0023]優(yōu)選的，還包括:
[0024]第一電壓表，用于檢測所述低壓交流電源的輸出電壓；[0025]第二電壓表，用于檢測所述調(diào)壓器的輸入電壓；
[0026]第三電壓表，用于檢測所述升壓變壓器的輸入電壓。
[0027]從上述技術(shù)方案可以看出，本申請?zhí)峁┑撵o止無功發(fā)生器的測試系統(tǒng)包括低壓交流電源、升壓變壓器、高壓變頻電源和檢測裝置，低壓交流電源輸出低壓交流電，升壓變壓器對該低壓三相交流電進行升壓輸出高壓三相交流電，高壓變頻電源還與待測靜止無功發(fā)生器相連接，在待測靜止無功發(fā)生器的運行過程中，檢測裝置對靜止無功發(fā)生器的輸出端的電壓、電流和相位進行檢測，以此判斷該待測靜止無功發(fā)生器是否合格。即本實施例提供的測試系統(tǒng)能夠?qū)o止無功發(fā)生器進行測試，以避免不合格產(chǎn)品出廠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為本申請實施例提供的一種靜止無功發(fā)生器的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖2為本申請實施例提供的高壓變頻電源的功率單元拓撲結(jié)構(gòu)圖；
[0031]圖3為本申請實施例提供的高壓變頻電源的控制框圖；
[0032]圖4為本申請實施例中待測靜止無功發(fā)生器的單相等效電路圖；
[0033]圖5為本申請實施例中待測靜止無功發(fā)生器的電流超前和滯后工作向量圖；
[0034]圖6為本申請另一實施例提供的一種靜止無功發(fā)生器的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0035]圖7為本申請又一實施例提供的一種靜止無功發(fā)生器的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0036]下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖,對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。
[0037]實施例一
[0038]圖1為本申請實施例提供的一種靜止無功發(fā)生器的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0039]如圖1所示，本實施例提供的測試系統(tǒng)包括低壓交流電源10、升壓變壓器20、高壓變頻電源30和檢測裝置40，其中升壓變壓器變壓器20分別與低壓交流電源10、高壓變頻電源30相連接，高壓變頻電源30還與檢測裝置40相連接。
[0040]低壓交流電源10用于輸出三相交流電，三相交流電的電壓優(yōu)選400伏，低壓交流電源10的容量優(yōu)選500KVA。
[0041]升壓變壓器20用于將低壓交流電源10輸出的三相交流電進行升壓，輸出三相高壓交流電，變比為1:25，能夠根據(jù)400伏的輸入電壓輸出電壓為IOKV的三相高壓交流電，容量優(yōu)選630KVA.[0042]高壓變頻電源30的輸入端與升壓變壓器20的輸出端相連接，用于根據(jù)升壓變壓器20輸出的三相高壓交流電輸出變頻三相交流電。[0043]高壓變頻電源30可以實現(xiàn)在20?70赫茲范圍內(nèi)的輸出，電壓范圍從IKV到35KV連續(xù)可調(diào)。在進行測試時，根據(jù)待測靜止無功發(fā)生器50的額定頻率輸出相應(yīng)的頻率，如50赫茲或者60赫茲。
[0044]高壓變頻電源30的輸出端與待測靜止無功發(fā)生器50相連接，以根據(jù)待測靜止無功發(fā)生器50的額定頻率和工作電壓向其輸入三相交流電對其進行測試，實現(xiàn)不同工作頻率和不同電壓等級SVG的測試。
[0045]檢測裝置40用于測量靜止無功發(fā)生器50的輸出端的電壓、電流及其相位，以此判斷待測靜止無功發(fā)生器50是否合格。
[0046]檢測裝置40可以是功率分析儀或者示波器等。
[0047]從上述技術(shù)方案可以看出，本實施例提供的靜止無功發(fā)生器的測試系統(tǒng)包括低壓交流電源、升壓變壓器、高壓變頻電源和檢測裝置，低壓交流電源輸出低壓交流電，升壓變壓器對該低壓三相交流電進行升壓輸出高壓三相交流電，高壓變頻電源根據(jù)待測靜止無功發(fā)生器的額定頻率和工作電壓輸出相應(yīng)的三相交流電，并與待測靜止無功發(fā)生器相連接，在待測靜止無功發(fā)生器的運行過程中，檢測裝置對靜止無功發(fā)生器的輸出端的電壓、電流和相位進行檢測，以此判斷該待測靜止無功發(fā)生器是否合格。即本實施例提供的測試系統(tǒng)能夠?qū)o止無功發(fā)生器進行測試，以避免不合格產(chǎn)品出廠。
[0048]另外，因為本實施例提供的靜止無功發(fā)生器的測試系統(tǒng)無需從高壓電網(wǎng)接收電力，因此用戶可以不用引入高壓電，能夠節(jié)省高壓輸入的投資；并且不會對高壓電網(wǎng)造成諧波干擾。
[0049]還有目前有些檢測方法為兩臺靜止無功發(fā)生器對拖，這需要兩臺設(shè)備的容量相同，降低了適用性，而本實施例提供的測試系統(tǒng)則無此限制，可以對不同電壓等級的靜止無功發(fā)生器進行測試，增強了適用性。
[0050]高壓變頻電源30由DSP和FPGA組成的主控模塊、AD信號采集模塊、功率單元模塊、光纖通信模塊以及人機界面模塊組成。由主控模塊生成各個功率單元逆變側(cè)IGBT的PWM開關(guān)信號，由光纖通信模塊傳送到功率單元模塊。每個功率單元模塊由隔離變壓器供電。高壓變頻電源30能夠輸出頻率、幅值可調(diào)的正弦波電壓，電壓頻率的調(diào)節(jié)范圍為20Hz到70Hz。輸出電壓頻率和幅值可以根據(jù)待測靜止無功發(fā)生器50的額定頻率和額定電壓通過人機界面設(shè)置。
[0051]高壓變頻電源30內(nèi)部含有大容量低壓電容(未示出)，以確保在大容量待測靜止無功發(fā)生器50滿載測試時能充分吸收待測靜止無功發(fā)生器50發(fā)出的感性或容性無功，因此待測靜止無功發(fā)生器50在測試過程中對電網(wǎng)無影響。
[0052]高壓變頻電源30裝置除了具備常規(guī)的過壓、過熱、過流等保護外，還具有諧波保護功能，避免在待測靜止無功發(fā)生器50測試過程中諧波電流過大損壞高壓變頻電源內(nèi)部大容量低壓電容。能夠提高測試系統(tǒng)的安全性和使用壽命。
[0053]高壓變頻電源30每一相最多由32個功率單元級聯(lián)組合而成，具體級聯(lián)單元數(shù)可以通過人機界面設(shè)定。當待測靜止無功發(fā)生器50工作電壓較低時選擇較少的級聯(lián)功率單元數(shù)，反之，當待測靜止無功發(fā)生器工作電壓較高時選擇較多的級聯(lián)功率單元數(shù)，最終高壓變頻電源30工作時逆變側(cè)調(diào)制比穩(wěn)定在0.5到0.95之間。功率單元拓撲結(jié)構(gòu)如圖2所示。移相變壓器31輸出三相交流電經(jīng)三相不可控整流后采用大容量低壓電容C穩(wěn)壓，確保在大容量待測靜止無功發(fā)生器50并網(wǎng)測試時能充分吸收待測靜止無功發(fā)生器50發(fā)出的感性或容性無功。
[0054]高壓變頻電源30的控制框圖如圖3所示，AD信號采集模塊檢測級聯(lián)H橋逆變器的輸出電壓，該電壓經(jīng)過三相靜止坐標到兩相旋轉(zhuǎn)坐標轉(zhuǎn)換后得到Ud和Uq的反饋信號。給定信號Ud*為待測靜止無功發(fā)生器工作電壓，Uq*恒為O。給定信號和反饋信號比較輸出作為PI調(diào)節(jié)器的輸入，PI調(diào)節(jié)器的輸出即為給定Uscf和給定Usq'給定Uscf和給定Usq*經(jīng)過兩相旋轉(zhuǎn)坐標到三相靜止坐標變換而得到三相電壓調(diào)制波Usa'UslA Usc'三相電壓調(diào)制波和三角載波采用倍頻載波移相調(diào)制方式產(chǎn)生控制級聯(lián)H橋逆變器的PWM開關(guān)信號控制逆變器開關(guān)的導(dǎo)通和斷開，從而使級聯(lián)H橋逆變器輸出頻率、幅值可調(diào)的正弦波電壓，滿足不同工作頻率、工作電壓的靜止無功發(fā)生器測試條件。
[0055]三相靜止坐標到兩相旋轉(zhuǎn)坐標轉(zhuǎn)換公式為:
[0056]
【權(quán)利要求】
1.一種靜止無功發(fā)生器的測試系統(tǒng)，其特征在于，包括: 低壓交流電源，用于提供三相交流電； 升壓變壓器，用于根據(jù)所述三相交流電輸出三相高壓交流電； 高壓變頻電源，用于接收所述三相高壓交流電并輸出預(yù)設(shè)頻率和預(yù)設(shè)電壓的三相交流電； 所述變頻交流電源還與待測靜止無功發(fā)生器相連接； 檢測裝置，用于檢測所述待測靜止無功發(fā)生器的輸出端的電壓、電流和相位，以判斷所述待測靜止無功發(fā)生器是否合格。
2.如權(quán)利要求1所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述低壓交流電源的輸出電壓為400伏，容量為500KVA。
3.如權(quán)利要求1所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述升壓變壓器的變?yōu)楸葹?:25，容量為 630KVA。
4.如權(quán)利要求1所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓變頻電源的輸出頻率為20?70赫茲； 所述預(yù)設(shè)電壓為IKV?35KV。
5.如權(quán)利要求4所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓變頻電源內(nèi)設(shè)置有大容量電容，用于吸收所述待測靜止無功發(fā)生器輸出的無功功率。
6.如權(quán)利要求1?5任一項所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 調(diào)壓器，設(shè)置在所述低壓交流電源與所述升壓變壓器之間。
7.如權(quán)利要求6所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)壓器的輸入電壓包括400伏、輸出電壓包括O?800伏。
8.如權(quán)利要求7所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 第一開關(guān)，用于接通或關(guān)斷所述低壓交流電源與所述調(diào)壓器的電連接。
9.如權(quán)利要求8所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 第二開關(guān)，用于接通或關(guān)斷所述調(diào)壓器與所述升壓變壓器之間的電連接。
10.如權(quán)利要求9所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 第一電壓表，用于檢測所述低壓交流電源的輸出電壓； 第二電壓表，用于檢測所述調(diào)壓器的輸入電壓； 第三電壓表，用于檢測所述升壓變壓器的輸入電壓。
【文檔編號】G01R31/00GK203720284SQ201420032093
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】龍飛躍, 梁洪, 顧碩, 杜健, 高寶磊 申請人:海南金盤電氣有限公司