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三相電力諧波標(biāo)準(zhǔn)源的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種三相電力諧波標(biāo)準(zhǔn)源，包括控制模塊、三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器、多路功率放大器、取樣模塊、測量模塊以及矢量采樣模塊。本實(shí)用新型采用數(shù)字波形合成，數(shù)字調(diào)頻、調(diào)幅、數(shù)字移相以及大規(guī)模集成功放，電源輸出抗干擾能力強(qiáng)；高穩(wěn)定度；高精確度；高自動(dòng)化程度；電流、電壓和相位精確調(diào)節(jié)，設(shè)有多個(gè)常用試驗(yàn)點(diǎn)，常用點(diǎn)的設(shè)置一次到位；諧波幅度次數(shù)任意可調(diào)，諧波與基波間的相位可進(jìn)行連續(xù)快速移動(dòng);是精確校準(zhǔn)測量電能幅值和電能質(zhì)量監(jiān)測的理想裝置。
【專利說明】三相電力諧波標(biāo)準(zhǔn)源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力運(yùn)檢設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種三相電力諧波標(biāo)準(zhǔn)源。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，電力負(fù)荷急劇加大，特別是沖擊性和非線性負(fù)荷容量的不斷增長，使得電網(wǎng)發(fā)生波形畸變、電壓波動(dòng)與閃變和三相不平衡等電能質(zhì)量問題。電能質(zhì)量問題直接影響高靈敏度負(fù)荷，也影響節(jié)能減排，于是電能質(zhì)量越來越受到重視，出現(xiàn)了很多電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，但關(guān)于它的校準(zhǔn)裝置的發(fā)展相對滯后，還沒有成熟穩(wěn)定的專門校準(zhǔn)設(shè)備。
[0003]目前國內(nèi)外的諧波標(biāo)準(zhǔn)源為了保證輸出幅度的準(zhǔn)確，都是將輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流信號(hào)，通過與機(jī)內(nèi)的直流基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較，用差值進(jìn)行控制，使輸出信號(hào)幅度保證一定的準(zhǔn)確度。在相位控制方面，大都采用過零觸發(fā)來檢測相位，然后通過計(jì)算再控制相位的準(zhǔn)確度。
[0004]現(xiàn)有控制方法在無諧波的幅度控制上是可取的，但在有諧波的信號(hào)和相位控制上存在兩個(gè)弊端:一是相位檢測時(shí)引入的過零觸發(fā)計(jì)數(shù)會(huì)帶來諸多誤差，最終將影響相位的控制精度:二是由于相位控制環(huán)節(jié)過多，從相位檢測一計(jì)算一輸出控制一相位平衡這一過程需反復(fù)幾次才能確定輸出相位的最終值，這就會(huì)大降低測量效率。當(dāng)三相標(biāo)準(zhǔn)源有多個(gè)參量要進(jìn)行調(diào)節(jié)控制時(shí)，如果采用上述原理將使系統(tǒng)非常復(fù)雜，且難于實(shí)現(xiàn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理的三相電力諧波標(biāo)準(zhǔn)源。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種三相電力諧波標(biāo)準(zhǔn)源，包括控制模塊、三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器、多路功率放大器、取樣模塊、測量模塊以及矢量采樣模塊，所述控制模塊輸出端連接三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器的輸入端，三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器的輸出端連接多路功率放大器的輸入端，多路功率放大器的輸出端用于三相六路電壓輸出，在多路功率放大器的輸出端分別并接有取樣模塊以及矢量采樣模塊，取樣模塊輸入端連接在多路功率放大器上，取樣模塊輸出端連接測量模塊的輸入端，測量模塊的輸出端連接控制模塊的輸入端，矢量采樣模塊的輸入端連接在多路功率放大器上，矢量采樣模塊的輸出端連接控制模塊的輸入端，在多路功率放大器的輸出端還并接一 AGC電路，所述AGC電路連接一比較器，該比較器串接在三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器與多路功率放大器的電路上，AGC電路主要取輸出量的幅值比例信號(hào)，相位信號(hào)及部分高頻電信號(hào)成份，得出一誤差信號(hào)送至功放前級(jí)電路去調(diào)節(jié)信號(hào)變化。
[0008]而且，所述三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器包括低通濾波器、幅度控制器，所述三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器所輸出的交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)依次經(jīng)低通濾波器、幅度控制器傳輸?shù)蕉嗦饭β史糯笃魃稀?br> [0009]而且，所述多路功率放大器包括功放前級(jí)、功率放大器，三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器中的幅度控制器通過功放前級(jí)連接功率放大器的輸入端，功率放大器輸出端連接電壓輸出電路，功率放大電路主要完成升壓或升流及功率放大，該電壓輸出電路即為三相六路電壓輸出電路。
[0010]而且，所述幅度控制器為16位高精度數(shù)字電位器。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]1、本實(shí)用新型采用數(shù)字波形合成，數(shù)字調(diào)頻、調(diào)幅、數(shù)字移相以及大規(guī)模集成功放，電源輸出抗干擾能力強(qiáng)；高穩(wěn)定度；高精確度；高自動(dòng)化程度；電流、電壓和相位精確調(diào)節(jié)，設(shè)有多個(gè)常用試驗(yàn)點(diǎn)，常用點(diǎn)的設(shè)置一次到位；諧波幅度次數(shù)任意可調(diào)，諧波與基波間的相位可進(jìn)行連續(xù)快速移動(dòng)；是精確校準(zhǔn)測量電能幅值和電能質(zhì)量監(jiān)測的理想裝置。
[0013]2、本實(shí)用新型采用獨(dú)創(chuàng)的復(fù)合反饋控制帶采樣的電壓，電流功率放大器設(shè)計(jì)，可以根據(jù)輸出幅值和相位變化自動(dòng)調(diào)整功率放大電路，對輸出信號(hào)不僅可以采樣幅度，還采樣相位，輸出信號(hào)經(jīng)過矢量采樣后與機(jī)內(nèi)的交流基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較(幅值，相位比較)，用差值進(jìn)行控制進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)源的輸入設(shè)計(jì)。
[0014]3、本實(shí)用新型對交流信號(hào)源在功率放大前的加設(shè)一級(jí)低通濾波器，由此把高于3KHz以上的中高頻干擾信號(hào)濾除，然后將濾波后的交流基準(zhǔn)信號(hào)送至幅度控制電路，幅度控制電路主要由16位高精度數(shù)字電位器構(gòu)成，由此完成輸出電量的調(diào)節(jié)細(xì)度。
[0015]4、本實(shí)用新型對于輸出信號(hào)的相位、幅度數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)比較的采集方式和線路相互獨(dú)立，不僅避免各自信號(hào)提取時(shí)的干擾，而且也提高了信號(hào)提取的精度，避免了集中提取信號(hào)后再分別分配電路進(jìn)行幅度和相位數(shù)據(jù)比較和測量的誤差。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型中的電路連接框圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型的工作原理電路框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0019]一種三相電力諧波標(biāo)準(zhǔn)源，包括控制模塊、三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器、多路功率放大器、取樣模塊、測量模塊以及矢量采樣模塊，所述控制模塊輸出端連接三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器的輸入端，用于控制三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源的輸入設(shè)計(jì)，三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器的輸出端連接多路功率放大器的輸入端，多路功率放大器的輸出端用于三相六路電壓輸出，在多路功率放大器的輸出端分別并接有取樣模塊以及矢量采樣模塊，取樣模塊輸入端連接在多路功率放大器上，取樣模塊輸出端連接測量模塊的輸入端，測量模塊的輸出端連接控制模塊的輸入端，矢量采樣模塊的輸入端連接在多路功率放大器上，矢量采樣模塊的輸出端連接控制模塊的輸入端。
[0020]在多路功率放大器的輸出端還并接一AGC電路，所述AGC電路連接一比較器，該比較器串接在三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器與多路功率放大器的電路上，AGC電路主要取輸出量的幅值比例信號(hào)，相位信號(hào)及部分高頻電信號(hào)成份，得出一誤差信號(hào)送至功放前級(jí)電路去調(diào)節(jié)信號(hào)變化。
[0021]上述三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器包括低通濾波器、幅度控制器，所述三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器所輸出的交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)依次經(jīng)低通濾波器、幅度控制器傳輸?shù)蕉嗦饭β史糯笃魃?，由于部分交流基?zhǔn)信號(hào)存在一部分無用的高頻度信號(hào)，所以通過低通濾波電路把高于3KHz以上的中高頻干擾信號(hào)濾除，幅度控制器調(diào)節(jié)輸出電量細(xì)度。
[0022]上述多路功率放大器包括功放前級(jí)、功率放大器，三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器中的幅度控制器通過功放前級(jí)連接功率放大器的輸入端，功率放大器輸出端連接電壓輸出電路，功率放大電路主要完成升壓或升流及功率放大，該電壓輸出電路即為三相六路電壓輸出電路。
[0023]功率放大電路放大后的交流信號(hào)接至電壓輸出電路輸出，同時(shí)還將電壓輸出的電信號(hào)送至取樣模塊進(jìn)行電量幅度采集，并通過測量模塊進(jìn)行測量，然后將信息反饋到控制模塊，矢量采樣模塊將電壓輸出的電信號(hào)的相位進(jìn)行采集，然后將信息也反饋到控制模塊，由此實(shí)現(xiàn)復(fù)合反饋控制的同時(shí)對電壓輸出進(jìn)行采樣。
[0024]幅度控制器為16位高精度數(shù)字電位器。
[0025]控制模塊上連接有顯示器和鍵盤，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的操作方式，顯示器用于對取樣模塊和矢量采樣模塊對電壓輸出的電量幅度及電信號(hào)相位進(jìn)行觀察和分析。
[0026]盡管為說明目的公開了本實(shí)用新型的實(shí)施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實(shí)用新型及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本實(shí)用新型的范圍不局限于實(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種三相電力諧波標(biāo)準(zhǔn)源，其特征在于:包括控制模塊、三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器、多路功率放大器、取樣模塊、測量模塊以及矢量采樣模塊，所述控制模塊輸出端連接三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器的輸入端，三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器的輸出端連接多路功率放大器的輸入端，多路功率放大器的輸出端用于三相六路電壓輸出，在多路功率放大器的輸出端分別并接有取樣模塊以及矢量采樣模塊，取樣模塊輸入端連接在多路功率放大器上，取樣模塊輸出端連接測量模塊的輸入端，測量模塊的輸出端連接控制模塊的輸入端，矢量采樣模塊的輸入端連接在多路功率放大器上，矢量采樣模塊的輸出端連接控制模塊的輸入端，在多路功率放大器的輸出端還并接一 AGC電路，所述AGC電路連接一比較器，該比較器串接在三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器與多路功率放大器的電路上，AGC電路主要取輸出量的幅值比例信號(hào)，相位信號(hào)及部分高頻電信號(hào)成份，得出一誤差信號(hào)送至功放前級(jí)電路去調(diào)節(jié)信號(hào)變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相電力諧波標(biāo)準(zhǔn)源，其特征在于:所述三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器包括低通濾波器、幅度控制器，所述三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器所輸出的交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)依次經(jīng)低通濾波器、幅度控制器傳輸?shù)蕉嗦饭β史糯笃魃稀?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三相電力諧波標(biāo)準(zhǔn)源，其特征在于:所述多路功率放大器包括功放前級(jí)、功率放大器，三相六路交流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源發(fā)生器中的幅度控制器通過功放前級(jí)連接功率放大器的輸入端，功率放大器輸出端連接電壓輸出電路，功率放大電路主要完成升壓或升流及功率放大，該電壓輸出電路即為三相六路電壓輸出電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三相電力諧波標(biāo)準(zhǔn)源，其特征在于:所述幅度控制器為16位高精度數(shù)字電位器。
【文檔編號(hào)】G01R35/00GK203745634SQ201320778690
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】葛榮剛, 高世偉, 劉兆領(lǐng), 鄭悅, 李聰利, 趙宇營 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)天津市電力公司