直掛式高壓鏈式svg鏈節測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種直掛式高壓鏈式SVG鏈節測試裝置，應用于需要對大批量 SVG鏈節進行測試的場合，能夠簡單快速的測試出SVG鏈節的質量以及性能。
【背景技術】
[0002] 直掛式高壓鏈式SVG主要應用于10kV、35kV電壓等級電網的無功補償項目中，以 近年上馬的高壓大容量無功補償項目來看，35kV電壓等級的直掛式高壓鏈式SVG裝置應用 越來越多。由于IGBT器件的耐壓水平的限制，直掛式的SVG根據電壓等級的不同，將4個 IGBT器件組成一個H橋并封裝在一個鏈節內，在電網三相的各相對地之間級聯若干個鏈節 組成星接的鏈式SVG，或在電網相與相之間級聯若干個鏈節組成角接的鏈式SVG。考慮到保 留一定的裕量，工程應用中單個SVG鏈節的耐壓水平在2000V左右，如果是35kV電壓等級 的電網，以角接的SVG為例，考慮到所有級聯的SVG鏈節要承受電網線電壓的峰值，同時又 不能過調制，較為理想的是在電網相與相之間級聯36個SVG鏈節，一個應用于35kV電網的 直掛式高壓鏈式SVG裝置最少需要108個鏈節，如果算上備用的，則需要更多。
[0003] 直掛式高壓鏈式SVG接入電網時，對其各方面的性能要求很高，否則可能對電網 造成災難性的影響，因此，每個SVG鏈節在投入應用之前必須對其采樣電路、IGBT驅動、 IGBT器件等部件做嚴格的測試，測試項目繁多、程序復雜，容易遺漏且測試過程中的誤操作 可能會對鏈節造成損壞。
【發明內容】
[0004] 在生產過程中為了提高測試效率，本實用新型提供了一種直掛式高壓鏈式SVG鏈 節測試裝置，裝置的FPGA內部程序通過RS485與上位機通信，接收上位機的命令或上傳來 自SVG鏈節的數據。另外，FPGA通過光纖與SVG鏈節進行通信，接收其采樣值，能夠根據上 位機的命令輸出各種IGBT驅動脈沖對SVG鏈節的IGBT驅動電路、IGBT器件進行測試，通 過觀察SVG鏈節內部測試點的波形分析其性能。
[0005] 本實用新型解決問題所采用的技術方案是：裝置內部采用FPGA作為控制芯片， FPGA芯片通過前端的RS485電路與上位機進行通信，接收上位機的指令或向上位機發送被 測SVG鏈節的數據。FPGA芯片與后端的總線驅動芯片、光纖發送/接收端子依次連接，通 過光纖與若干個被測試的SVG鏈節進行通信，充分利用FPGA芯片的并行運算能力，批量對 SVG鏈節進行測試，這種光纖通信方式與實際應用中的通信方式一樣，測試時SVG鏈節內部 的軟件不用修改。
[0006] 本實用新型裝置與現有技術相比，具有以下明顯的優勢：設計合理，被測試的SVG 鏈節的內部程序與工程應用一致，確保SVG鏈節在測試前后的各項指標一致，并且本實用 新型裝置充分利用了 FPGA芯片的并行運算能力，可以方便、快捷地對SVG鏈節進行批量測 試，縮短工程項目的實施時間。
【附圖說明】
[0007] 下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明。
[0008] 圖1是裝置主電路結構及裝置與上位機、被測試的SVG鏈節的連接示意圖。
[0009] 圖2是被測試SVG鏈節內部的一次回路拓撲及測試點示意圖。
[0010] 圖3是被測試SVG鏈節內部測試點1和測試點2之間輸出的未濾波的電壓。
[0011] 圖4是被測試SVG鏈節內部測試點1和測試點2之間輸出的濾波之后的電壓。
【具體實施方式】
[0012] 參見圖1，本實施例中，在SVG鏈節測試裝置內部包括RS485電路、FPGA芯片、總線 驅動和8對光纖發送/接收端子，用16根光纖將被測試的SVG鏈節按圖1所示連接，在被 測試的SVG鏈節內部按圖2的示意圖在直流電容正、負端并聯一個直流電壓源，利用示波器 觀察測試點Pl和測試點P2之間的電壓波形。需要注意的是測試點1和測試點2不能直接 短路。
[0013] SVG鏈節的測試項目主要有：AD采樣、IGBT驅動電路、IGBT器件，其中AD采樣包 括直流電容電壓采樣、IGBT器件溫度采樣，測試過程如下：
[0014] (I)PC上位機通過串口向本實施例發啟動命令；
[0015] (2)本實施例的FPGA收到啟動命令后，循環地給被測SVG鏈節發送IGBT導通的占 空比，其計算公式如下式所示：
[0017] T23=I-T14 ②
[0018] 其中，T14為圖2中IGBT器件Gl和G4的導通時間，由本實施例的FPGA芯片計算 得出并傳送給被測試的SVG鏈節；
[0019] T23為圖2中IGBT器件G2和G3的導通時間，T 23的值由SVG鏈節的FPGA根據式 ②計算得出。
[0020] π 為圓周率，取 π = 3. 1415926，
[0021] f為IGBT器件的導通/關斷的頻率，單位Hz，
[0022] i為循環計數變量，每個IGBT開關周期自增1，變化范圍為
[0023] 本實施例的FPGA在一個IGBT的開關周期內按式①計算一次占空比并傳給被測的 SVG鏈節；
[0024] (3)被測SVG鏈節在每一個IGBT開關周期內都收到新的占空比T14，按式②計算出 T23的新值后控制IGBT器件的導通/關斷，同時將采樣值、故障反饋信息上送給本實施例；
[0025] (4)本實施例根據PC上位機的命令上傳對應被測SVG鏈節的采樣數據和故障反饋 信息；
[0026] (5)重復步驟⑵~步驟（4)，直到收到PC上位機的停止命令；
[0027] 本實用新型采用FPGA作為控制芯片，使得上述步驟⑵和（3)能同步進行。
[0028] 在測試過程中，用示波器測試圖2中的測試點1和測試點2,則有如圖3所示的波 形，用示波器的濾波功能則會得到一個如圖4所示的50Hz正弦波形。
[0029] 此外，需要說明的是本說明書中具體描述的本實用新型具體實施例，只要其零件 未說明具體型號和尺寸，那么該零件也可以為與其功能和尺寸相適應的任何形狀和尺寸， 并且，零件所取的名稱也可以不相同，凡是因為本使用新型專利所述的構造、特征以及原理 所做簡單或者等效的變化，都包括在本使用新型專利的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種直掛式高壓鏈式SVG鏈節測試裝置，裝置內部RS485電路、FPGA芯片、總線驅 動、光纖發送/接收端子依次相連，其特征在于：采用FPGA作為控制芯片。2. 根據權利要求1所述的直掛式高壓鏈式SVG鏈節測試裝置，其特征在于：裝置前端 串入RS485電路。3. 根據權利要求1所述的直掛式高壓鏈式SVG鏈節測試裝置，其特征在于：裝置后端 依次串入總線驅動和光纖發送/接收端子。4. 根據權利要求1所述的直掛式高壓鏈式SVG鏈節測試裝置，其特征在于：裝置可以 和多個被測SVG鏈節連接。
【專利摘要】一種直掛式高壓鏈式SVG鏈節測試裝置，裝置內部RS485芯片、FPGA器件、總線驅動芯片、用于發送/接收信號的光纖端子依次連接。該測試裝置做為從機，通過光纖與被測試的高壓鏈式SVG鏈節(主機)連接，向主機發送保護定值、保護使能、調制信號脈寬、驅動信號使能等數據，同時接收來自主機的采樣值、保護動作情況等數據。測試裝置的FGPA器件通過RS485芯片與PC相連，接收來自PC上位機的命令或發送被測試SVG鏈節的數據，在PC機上通過反饋回來的數據對被測試SVG鏈節進行診斷、分析。
【IPC分類】G01R31/00
【公開號】CN204832366
【申請號】CN201520135460
【發明人】樊征臻, 劉建政, 盧浩, 龐濤
【申請人】張家港智電柔性輸配電技術研究所有限公司, 江蘇省電力公司張家港市供電公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年3月11日