一種380v電壓等級的apf的檢測平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力設備性能測試領域，尤其涉及一種380V電壓等級的APF的檢測平臺。
【背景技術】
[0002]隨著現代工業的飛速發展和設計需要，電網中的非線性以及沖擊性負荷日益增多，這就給電能質量帶來了很大程度的影響，同時，也對供電的可靠性與穩定性提出了越來越嚴峻的挑戰。由于柔性交流輸電系統(FACTS)在改善電能質量方面有著優良的性能和不可比擬的優勢，所以FACTS在電網中也受到了廣泛的應用，而作為FACTS的核心設備之一一一APF (有源電力濾波器)的檢測和應用就顯得尤為重要了。眾所周知，三相電路瞬時無功功率理論是APF發展的主要理論基礎，APF有并聯型和串聯型兩種，并聯APF主要治理電流諧波，串聯APF主要治理電壓諧波等引起的問題。APF同無源濾波器比較，治理效果好，主要因為APF可以同時濾除多次及高次諧波，不會引起諧振，價位相對高。但是，由于現有的針對APF的性能檢測規范還不夠完善，檢測手段還不夠全面，無法還原實際現場的電能質量環境，所以APF在實際運行中還會出現各種各樣的無法預知的問題。因此，有必要研制針對APF等常規類型電能質量治理設備的檢測裝置，來模擬電力系統中包括電網暫態、特殊負荷等各種電能質量問題，還原一個較為真實的實際現場環境。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種380V電壓等級的APF的檢測平臺，以解決傳統的APF性能檢測規范還不夠完善，檢測手段還不夠全面，無法還原實際現場中的電能質量環境的問題。
[0004]本實用新型采用下述技術方案:
[0005]一種380V電壓等級的APF的檢測平臺，包括檢測電路、可調負載、檢測儀器、測試母線、信號匯集母線和上位機系統；
[0006]所述的檢測電路用于為被測APF產品提供電壓擾動，檢測電路包含1kV電網、斷路器裝置、電壓擾動發生器裝置、輸出聯絡裝置和降壓變壓器裝置，所述的斷路器裝置、電壓擾動發生器裝置、和降壓變壓器裝置構成可控電壓源系統；
[0007]所述的1kV電網用于為檢測平臺提供電壓信號；
[0008]所述的斷路器裝置用于進線主回路的隔離與保護；
[0009]所述的電壓擾動發生器裝置用于在上位機系統的控制下產生不同的電壓暫降、波動和不平衡電壓信號，從而對被測APF裝置進行干擾；
[0010]所述的輸出聯絡裝置用于將電壓擾動發生器裝置和測試母線進行電氣隔離；
[0011]所述的降壓變壓器裝置用于調節檢測電路的檢測電壓；
[0012]所述的可調負載采用無功與諧波發生器裝置，上位機系統通過調節無功與諧波發生器裝置的輸出模式可以使被測產品的輸出信號隨之發生變化，并以此為根據來判斷被測廣品的性能；
[0013]所述的檢測儀器包括高精度功率分析儀、波形記錄儀、絕緣耐壓測試儀和紅外溫度測試儀，所述的高精度功率分析儀用于檢測被測APF產品輸出的功率，所述的波形記錄儀用于檢測被測APF產品輸出的電壓和電流信號，所述的絕緣耐壓測試儀用于檢測被測APF產品的絕緣耐壓性能，所述紅外溫度測試儀用來檢測被測APF產品的耐溫性能；
[0014]所述的測試母線用于連接檢測電路、被測APF產品和可調負載；
[0015]所述的信號匯集母線用于匯總所述的斷路器裝置、進線聯絡裝置、電壓擾動發生器裝置、輸出聯絡裝置、降壓變壓器裝置和無功與諧波發生器裝置的開入開出信號及電壓和電流米樣?目號；
[0016]所述的上位機系統包括控制柜裝置、就地工控機和遠程工控機，所述的控制柜裝置用于通過二次線纜發送PWM信號控制電壓擾動發生器裝置和無功與諧波發生器裝置工作，還用于通過開入開出信號控制所述的高壓斷路器、進線聯絡裝置、電壓擾動發生器裝置、降壓變壓器裝置和無功與諧波發生器裝置的開關狀態；
[0017]所述的1kV電網與高壓斷路器的輸入端電連接，高壓斷路器的輸出端與電壓擾動發生器裝置的輸入端電連接，電壓擾動發生器裝置的輸出端與輸出聯絡裝置的輸入端電連接，輸出聯絡裝置的輸出端與降壓變壓器裝置的輸入端電連接，降壓變壓器裝置的輸出端與測試母線電連接，無功與諧波發生器裝置的輸出端與測試母線電連接，高壓斷路器、電壓擾動發生器裝置、輸出聯絡裝置、降壓變壓器裝置和無功與諧波發生器裝置均通過二次線纜和信號匯集母線通信連接，信號匯集母線通過二次線纜與控制裝置通信連接，控制裝置通過R422與就地工控機通信連接，就地工控機通過路由器與遠程工控機通信連接，所述的高精度功率分析儀、波形記錄儀、絕緣耐壓測試儀和紅外溫度測試儀均與被測APF產品的輸出端電連接。
[0018]所述的斷路器裝置由高壓斷路器構成，高壓斷路器的第一端與1kV電網電連接，高壓斷路器的第二端與電壓擾動發生器裝置的輸入端電連接。
[0019]所述的電壓擾動發生器裝置內部設置有電壓擾動發生器，所述的電壓擾動發生器由輸入變壓器、擾動發生器和濾波回路構成，所述的輸入變壓器為單相多繞組變壓器，副邊采用多繞組輸出，每個副邊繞組與一個背靠背功率單元電連接，所述的擾動發生器由多個背靠背功率單元在逆變側級聯成星型結構，所述的濾波回路由第一電阻、電感和電容構成，第一電阻、電感和電容串聯，第一電阻和電容兩端設置有旁路開關。
[0020]所述的輸出聯絡裝置由第一高壓接觸器構成，第一高壓接觸器的第一端與電壓擾動發生器裝置的輸出端電連接，第一高壓接觸器的第二端與降壓變壓器裝置的輸入端電連接。
[0021]所述的降壓變壓器裝置由降壓變壓器構成，降壓變壓器的初級線圈第一端與輸出聯絡裝置的輸出端電連接，降壓變壓器的初級線圈的第二端接地，降壓變壓器的次級線圈第一端與測試母線電連接，降壓變壓器的次級線圈的第二端接地。
[0022]所述的無功與諧波發生器裝置包括無功與諧波發生器和啟動回路，所述的啟動回路模塊由第二高壓接觸器、第三高壓接觸器和第二電阻構成，所述的第三高壓斷路器第一端與測試母線電連接，所述的第三高壓斷路器的第二端與無功與諧波發生器電連接，所述的第二高壓接觸器和第二電阻串聯后并聯在第三高壓接觸器兩端。
[0023]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點和有益效果:
[0024]首先，本實用新型的檢測平臺以模塊化級聯型結構的電力電子器件為基礎，結構簡單，控制靈活、響應速度快；其次，本實用新型的檢測平臺通過高壓斷路器和高壓接觸器等開關的切換可以實現任意模式的隨機組合，同時也可以真實的模擬現場電壓與電流擾動工況，具有操作靈活，測試全面，準確高效的特點；再次，本實用新型的檢測方法綜合考慮了APF所有運行工況，全面測試了被試APF的適應能力和補償效果，使得檢測結果更加全面可信。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型所述的一種380V電壓等級的APF檢測平臺的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]如圖1所示，本實用新型提供一種380V電壓等級的APF檢測平臺，包括檢測電路、可調負載、檢測儀器、測試母線、信號匯集母線和上位機系統；所述的檢測電路包括380V電網、斷路器裝置、電能質量擾動發生器裝置、輸出聯絡裝置和降壓變壓器裝置；所述的可調負載為無功與諧波發生器裝置；所述的檢測儀器包括高精度功率分析儀、波形記錄儀、絕緣耐壓測試儀和紅外溫度測試儀，所述的高精度功率分析儀用于檢測被測APF產品輸出的功率，所述的波形記錄儀用于檢測被測APF產品輸出的電壓和電流信號，所述的絕緣耐壓測試儀用于檢測被測APF產品的絕緣耐壓性能，所述紅外溫度測試儀用來檢測被測APF產品的耐溫性能；所述的上位機系統包括控制裝置、就地工控機A和遠程工控機B，所述的控制裝置包括主控制器和信號調理板。
[0027]所述的斷路器裝置由高壓斷路器構成，所述的高壓斷路器的第一端與1kV電網電連接，所述的高壓斷路器的第二端與電壓擾動發生器裝置的輸入端電連接；所述的斷路器裝置用于進線主回路的隔離與保護；
[0028]所述的電能質量擾動發生器裝置內部設置有電能質量擾動發生器，所述的電能質量擾動發生器由輸入變壓器、擾動發生器和濾波回路構成，所述的輸入變壓器為單相多繞組變壓器且輸入變壓器的原邊可以連接成星型或三角形，單相多繞組變壓器可以將1kV的系統電壓降低到額定值，還可以為背靠背功率單元提供輸入電壓，同時也能起到電氣上的隔離作用。副邊采用多繞組輸出，每個副邊繞組與一個背靠背功率單元電連接，所述的擾動發生器由多個背靠背功率單元在逆變側級聯成星型結構，這樣就能夠有效的提高裝置輸出的等效開關頻率，從而精準的控制輸出高次諧波，生成給定指令的電壓與電流擾動。所述的濾波回路由第一電阻RO、第一電感L和電容C構成，第一電阻RO、電容C和第一電感L串聯，第一電阻RO和電容C的串聯回路兩端設置有旁路開關K，濾波回路可以有效的消除高次波紋的干擾，可以起到平滑輸出的作用；所述的電能質量擾動發生器裝置的使用，可以真實的模擬出現場電壓和電流的擾動情況，使被測APF產品的性能檢測結果更加精確，同時也簡化了被測APF產品的性能測量步驟；
[0029]所述的輸出聯絡裝置由第一高壓接觸器KMl構成，第一高壓接觸器KMl的第一端與電壓擾動發生器裝置的輸出端電連接，第一高壓接觸器KMl的第二端與降壓變壓器裝置的輸入端電連接，輸出聯絡裝置用于和降壓變壓器裝置一起將所述的電能質量擾動發生器裝置和所述的測試母線進行電氣隔離，因為1kV電網輸入的電壓信號如果沒有隔離，將會直接通過電壓擾動發生器裝置和測試母線連接，這在電氣上是不被允許的；
[0030]所述的降壓變壓器裝置由降壓變壓器構成，所述的降壓變壓器用于將所述的1kV電網輸入的電壓信號降壓，然后將降壓后的合適的電壓信號傳輸到測試母線，供測試平臺使用；
[0031]所述的無功與諧波發生器裝置由無功與諧波發生模塊和啟動回路模塊構成，所述的啟動回路模塊由第二高壓接觸器KM2、第三高壓接觸器KM3、和第二電阻Rl構成，所述的第