一種電能質(zhì)量信號發(fā)生器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電能質(zhì)量測試領(lǐng)域，特別涉及一種電能質(zhì)量信號發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[0002]電能質(zhì)量(Power Quality)，從普遍意義上講是指優(yōu)質(zhì)供電，包括電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量和用電質(zhì)量。其可以定義為:導(dǎo)致用電設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內(nèi)容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡、暫時或瞬態(tài)過電壓、波形畸變(諧波)、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續(xù)性等。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，電壓暫降和中斷已成為最重要的電能質(zhì)量問題。
[0003]電能質(zhì)量的分析和計算涉及到對各種干擾源和電力系統(tǒng)的數(shù)學描述，需要相應(yīng)的檢測儀器、分析軟件和工程方法對各種電能質(zhì)量問題進行系統(tǒng)的分析和計算，才能對電能質(zhì)量存在的問題作出準確的判斷，為解決和改善電能質(zhì)量問題提供有效的依據(jù)。由于電能質(zhì)量干擾源的性質(zhì)各異，干擾的頻譜從零赫茲到吉赫茲，電網(wǎng)在不同干擾形態(tài)作用下呈現(xiàn)不同的性能，分析計算的準確性不僅取決于數(shù)學模型和計算方法，還有賴于系統(tǒng)電網(wǎng)基礎(chǔ)資料的可信程度。因此，單靠依賴建立數(shù)學模型的方法是很難對電能質(zhì)量的各種問題準確分析和計算的。應(yīng)用數(shù)字技術(shù)分析電能質(zhì)量的各種方法已得到運用，包括分析諧波在電網(wǎng)中的分布；分析各種擾動源引起的波形畸變及在網(wǎng)絡(luò)中的傳播；分析各種電能質(zhì)量控制裝置在解決相關(guān)問題方面的作用；多個控制裝置的協(xié)調(diào)以及與其他控制器的綜合控制等問題。
[0004]近年來，我國電力工業(yè)快速發(fā)展，雖已基本擺脫“供不應(yīng)求”的局面，但隨著電網(wǎng)負荷結(jié)構(gòu)的變化和大批新型產(chǎn)業(yè)的崛起，電能質(zhì)量問題日益突出。電能質(zhì)量問題主要體現(xiàn)在電壓、頻率及波形。通俗地講，包括電壓閃變、電流波動、頻率偏差、波形畸變、三相不平衡、電壓暫降、電壓中斷、電壓暫升以及供電不連續(xù)等。實現(xiàn)對電能質(zhì)量的檢測，必須有一標準源進行參考。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種電能質(zhì)量信號發(fā)生器，此發(fā)生器按照設(shè)定頻率、相位、幅值參數(shù)產(chǎn)生相對應(yīng)的標準電流源和標準電壓源。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種電能質(zhì)量信號發(fā)生器，其結(jié)構(gòu)為:上位機連接USB通訊單元，所述USB通訊單元連接DSP單元，所述DSP單元輸出端連接DA轉(zhuǎn)換單元，所述DA轉(zhuǎn)換單元與重建濾波電路、第一可編程增益放大器、耳機接口、功率放大電路依次相連，所述功率放大電路通過變流器連接到電流輸出接口，還通過變壓器連接到電壓輸出接口。
[0008]根據(jù)上述方案，還設(shè)置有用于采集變流器輸出端電流的電流互感器和用于采集變壓器輸出端電壓的電壓互感器，所述電流互感器的輸出端連接到外部程控增益放大電路，所述電壓互感器的輸出端連接到外部程控增益放大電路，外部程控增益放大電路、Mic接口、第二可編程增益放大器、抗混濾波電路和AD轉(zhuǎn)換單元依次相連，所述AD轉(zhuǎn)換單元連接到DSP單元輸入端。
[0009]根據(jù)上述方案，所述電流互感器的型號為ZMCT102，所述電壓互感器的型號為ZMPT107。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:1)實時性高，工作環(huán)境溫度寬，在-1OtC至40°C均能達到0.2%的輸出精度，硬件結(jié)構(gòu)簡單，可根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試需要進行裁剪，整機裝置成本低；2)可以模擬任何波形的故障信號；3)每周期采樣點多達1024個。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型一種電能質(zhì)量信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0013]本實用新型的目的是提供一種電力參數(shù)測量及電能質(zhì)量監(jiān)測標準源發(fā)生裝置，包括電壓采集電路、電流采集電路、外部程控增益放大電路、功率放大電路、變流器、變壓器以及上位機PC。
[0014]本實用新型電能質(zhì)量信號發(fā)生器，具體結(jié)構(gòu)為:上位機連接USB通訊單元，所述USB通訊單元連接DSP單元，所述DSP單元輸出端連接DA轉(zhuǎn)換單元，所述DA轉(zhuǎn)換單元與重建濾波電路、第一可編程增益放大器、耳機接口、功率放大電路依次相連，所述功率放大電路通過變流器連接到電流輸出接口，還通過變壓器連接到電壓輸出接口。
[0015]進一步的，為使本實用新型裝置輸出的標準電壓源和電流源更加準確，還設(shè)置有用于采集變流器輸出端電流的電流互感器和用于采集變壓器輸出端電壓的電壓互感器，所述電流互感器的輸出端連接到外部程控增益放大電路，所述電壓互感器的輸出端連接到外部程控增益放大電路，外部程控增益放大電路、Mic接口、第二可編程增益放大器、抗混濾波電路和AD轉(zhuǎn)換單元依次相連，所述AD轉(zhuǎn)換單元連接到DSP單元輸入端。
[0016]具體的，所述電流互感器的型號為ZMCT102，所述電壓互感器的型號為ZMPT107。
[0017]本實用新型裝置的工作過程如下:
[0018]—、在上位機PC系統(tǒng)中計算出標準波形數(shù)字信號數(shù)據(jù)，作為數(shù)字信號源進行輸出。
[0019]二、數(shù)字波形信號數(shù)據(jù)通過USB通訊單元，將該數(shù)字波形信號數(shù)據(jù)傳送至下位機
目.ο
[0020]三、在下位機裝置中，數(shù)字波形信號數(shù)據(jù)經(jīng)DSP單元處理后，再經(jīng)DA轉(zhuǎn)換單元、重建濾波電路、第一可編程增益放大器、耳機接口和功率放大電路進行相應(yīng)的傳輸和調(diào)控，控制輸出端的變流器或變壓器輸出相應(yīng)相位、頻率和幅值的標準波形電壓和電流。
[0021]四、輸出端變壓器、變流器在輸出標準相位、頻率、幅值電壓電流的同時，電壓采集電路通過電壓互感器將輸出電壓回采，電流采集電路通過電流互感器將輸出電流回采。
[0022]五、回采的電壓電流分別通過外部程控增益放大電路，將回采信號電壓放大(縮小)，調(diào)節(jié)至適合Mic輸入電壓正負2.5V范圍內(nèi)，回采模擬信號通過Mic 口輸入第二可編程增益放大電路，再經(jīng)過混抗濾波電路后，由內(nèi)部高精度AD轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號數(shù)據(jù)。
[0023]六、AD轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號數(shù)據(jù)經(jīng)DSP單元處理，再通過USB通訊單元傳輸至上位機PC，與上位機PC中初始輸出數(shù)字信號進行比較，根據(jù)實際標準波形、相位、頻率需要，上位機PC及時調(diào)節(jié)該輸出數(shù)字信號波形數(shù)據(jù)，快速調(diào)節(jié)輸出端模擬標準電流或電壓波形與系統(tǒng)設(shè)定相位、頻率、幅值一致。
【主權(quán)項】
1.一種電能質(zhì)量信號發(fā)生器，其特征在于:上位機連接USB通訊單元，所述USB通訊單元連接DSP單元，所述DSP單元輸出端連接DA轉(zhuǎn)換單元，所述DA轉(zhuǎn)換單元與重建濾波電路、第一可編程增益放大器、耳機接口、功率放大電路依次相連，所述功率放大電路通過變流器連接到電流輸出接口，還通過變壓器連接到電壓輸出接口。2.如權(quán)利要求1所述的一種電能質(zhì)量信號發(fā)生器，其特征在于:還設(shè)置有用于采集變流器輸出端電流的電流互感器和用于采集變壓器輸出端電壓的電壓互感器，所述電流互感器的輸出端連接到外部程控增益放大電路，所述電壓互感器的輸出端連接到外部程控增益放大電路，外部程控增益放大電路、Mic接口、第二可編程增益放大器、抗混濾波電路和AD轉(zhuǎn)換單元依次相連，所述AD轉(zhuǎn)換單元連接到DSP單元輸入端。3.如權(quán)利要求2所述的一種電能質(zhì)量信號發(fā)生器，其特征在于:所述電流互感器的型號為ZMCT102，所述電壓互感器的型號為ZMPT107。
【專利摘要】本實用新型公開了一種電能質(zhì)量信號發(fā)生器，屬于電能質(zhì)量測試領(lǐng)域，其具體結(jié)構(gòu)為：上位機連接USB通訊單元，USB通訊單元連接DSP單元，DSP單元輸出端連接DA轉(zhuǎn)換單元，DA轉(zhuǎn)換單元與重建濾波電路、第一可編程增益放大器、耳機接口、功率放大電路依次相連，功率放大電路通過變流器連接到電流輸出接口，還通過變壓器連接到電壓輸出接口。本實用新型實時性高，工作環(huán)境溫度寬，在-10℃至40℃均能達到0.2%的輸出精度，結(jié)構(gòu)簡單，可根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試需要進行裁剪，整機成本低。
【IPC分類】G01R1/28
【公開號】CN204882645
【申請?zhí)枴緾N201520573216
【發(fā)明人】黃華林, 杜劉森, 朱志鵬
【申請人】成都比善科技開發(fā)有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月31日