一种输变电一次设备试验器具环境电磁兼容的评价装置

摘要

本发明公开了一种输变电一次设备试验器具环境电磁兼容的评价装置，其特征在于，包括电源模块、串口通信模块、交流电参数高速采样模块、谐波信号输出模块、人机界面模块、主系统模块，所述电源模块电源输出端与所述主系统模块的电源输入端相连接，所述主系统模块的人机界面控制信号线与所述人机界面模块的信号接口相连接，所述主系统模块的通讯线与所述串口通信模块的通讯接口相连接，所述主系统模块的交流电压、交流电流模拟信号输入端与所述交流电参数高速采样模块的交流电参数模拟信号输出端相连接，所述主系统模块的信号线与所述谐波信号输出模块的信号接口相连接；所述串口通信模块外接计算机平台，用来将数据传输给计算机平台进行分析。

说明书

技术领域

本发明涉及一种输变电一次设备试验器具环境电磁兼容的评价装置，属于电测计量技术领域。

背景技术

随着电力系统的不断发展，电压不断提高，设备容量越来越大，电网规模也越来越大，导致了在输变电系统中各种电气电子设备产生和接受电磁干扰的几率大大增加。电网输变电设备检修维护所采用的各种试验器具在各种强电磁环境下工作，其可靠性受到电网运行设备的电磁耦合、静电耦合和电晕辐射的射频干扰的影响。因该类试验器具的可靠性要求低于保护装置，且考虑到此类试验器具生产规模小，品类繁多，若按照保护装置标准《GB/T14598.20-2007电气继电器第26部分：量度继电器和保护装置的电磁兼容要求》进行相关电磁兼容测试，耗费的时间长，成本高，关键是试验条件所表征的干扰特征与工作现场电磁环境具有较大差异，电子测量仪器的相关电磁兼容标准规定的试验项目一般只在装置型式试验中完成且费时费力，国家已经取消了强制型式试验的要求。目前，专门针对输变电设备试验器具的环境电磁兼容能力的考核和测试方法的研究还是空白，需要进行探讨并期望形成相应的标准。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种输变电一次设备试验器具环境电磁兼容的评价装置，以保障对输变电一次设备电参数的准确测量，保证对电网的安全运营；该装置具有谐波干扰触发功能，可以形成同时包含交流和直流的电磁耦合干扰、辐射干扰及传导干扰的综合电磁环境，用于模拟输变电一次设备试验器具工作现场的强磁场环境，然后通过数据采集和对比分析，对试验器具的测试可靠性进行验证，从而实现对输变电一次试验器具环境电磁兼容的评价。

本发明采用如下技术方案：一种输变电一次设备试验器具环境电磁兼容的评价装置，其特征在于，包括电源模块、串口通信模块、交流电参数高速采样模块、谐波信号输出模块、人机界面模块、主系统模块，所述电源模块电源输出端与所述主系统模块的电源输入端相连接，所述主系统模块的人机界面控制信号线与所述人机界面模块的信号接口相连接，所述主系统模块的通讯线与所述串口通信模块的通讯接口相连接，所述主系统模块的交流电压、交流电流模拟信号输入端与所述交流电参数高速采样模块的交流电参数模拟信号输出端相连接，所述主系统模块的信号线与所述谐波信号输出模块的信号接口相连接；所述串口通信模块外接计算机平台，用来将数据传输给计算机平台进行分析。

优选地，电源模块采用ALTERA的N6733B模块化电源。

优选地，串口通信模块采用三菱RS232串口通讯模块QJ71C24N-R2。

优选地，交流电参数高速采样模块采用海尔利多功能仪表公司生产的PK9015交流电压电流采集模块。

优选地，人机界面模块包括键盘模块和LCD显示屏模块；LCD显示屏模块采用三星LTM121SI-T01LCD显示屏模块，三星LTM121SI-T01LCD显示屏模块的屏幕尺寸为12.1寸，分辨率为800*600。

优选地，主系统模块采用Altera公司的FPGA芯片EP2C8Q208作为主控制芯片。

优选地，谐波信号输出模块包括相位累加器、波形查询表、数模转换器、低通滤波器、复合反馈控制带采样的电压电流功率放大器、矢量采样部分；相位累加器、波形查询表、数模转换器、低通滤波器、复合反馈控制带采样的电压电流功率放大器、矢量采样部分按顺序相连接。

优选地，复合反馈控制带采样的电压电流功率放大器包括幅度控制器、计较器、功放前级部分、功率放大部分、AGC电路；比较器的输入端分别与幅度控制器的输出端、AGC电路的输出端相连接，比较器的输出端与功放前级部分的输入端相连接；功放前级部分的输出端与功率放大器的输入端相连接。

本发明所达到的有益效果：本发明具有谐波干扰触发功能，可以形成同时包含交流和直流的电磁耦合干扰、辐射干扰及传导干扰的综合电磁环境，用于模拟输变电一次设备试验器具工作现场的强磁场环境，然后通过数据采集和对比分析，对试验器具的测试可靠性进行验证，实现了对输变电一次试验器具环境电磁兼容的评价；经试制试用具有方便实用、快捷高效的优点，同时大大提高了输变电一次设备校验员的工作效率，且降低了测试成本，经鉴定符合0.05等级标准。

附图说明

图1是本发明的结构连接示意图。

图中标记的含义：1-一种输变电一次设备试验器具环境电磁兼容的评价装置，2-计算机平台，3-输变电一次设备试验器具，4-电源模块，5-串口通信模块，6-交流电参数高速采样模块，7-谐波信号输出模块，8-人机界面模块，9-主系统模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

图1是本发明的结构连接示意图，本发明提出一种输变电一次设备试验器具环境电磁兼容的评价装置1，包括电源模块4、串口通信模块5、交流电参数高速采样模块6、谐波信号输出模块7、人机界面模块8、主系统模块9，电源模块4电源输出端与主系统模块9的电源输入端相连接，主系统模块9的人机界面控制信号线与人机界面模块8的信号接口相连接，主系统模块9的通讯线与串口通信模块5的通讯接口相连接，主系统模块9的交流电压、交流电流模拟信号输入端与交流电参数高速采样模块6的交流电参数模拟信号输出端相连接，主系统模块9的信号线与谐波信号输出模块7的信号接口相连接；串口通信模块5外接计算机平台2，用来将数据传输给计算机平台2进行分析。

电源模块4采用ALTERA的N6733B模块化电源；串口通信模块5采用三菱RS232串口通讯模块QJ71C24N-R2；交流电参数高速采样模块6采用海尔利多功能仪表公司生产的PK9015交流电压电流采集模块；人机界面模块8包括键盘和LCD显示屏模块；LCD显示屏模块采用三星LTM121SI-T01LCD显示屏模块，三星LTM121SI-T01LCD显示屏模块的屏幕尺寸为12.1寸，分辨率为800*600；主系统模块9采用Altera公司的FPGA芯片EP2C8Q208作为主控制芯片。

谐波信号输出模块7包括相位累加器、波形查询表、数模转换器、低通滤波器、复合反馈控制带采样的电压电流功率放大器、矢量采样部分；相位累加器、波形查询表、数模转换器、低通滤波器、复合反馈控制带采样的电压电流功率放大器、矢量采样部分按顺序相连接。

复合反馈控制带采样的电压电流功率放大器包括幅度控制器、计较器、功放前级部分、功率放大部分、AGC电路；比较器的输入端分别与幅度控制器的输出端、AGC电路的输出端相连接，比较器的输出端与功放前级部分的输入端相连接；功放前级部分的输出端与功率放大器的输入端相连接。

本发明的工作原理：电源模块4作为供电电源，在主系统模块9中的DSP（数字信号处理器）内嵌入实时操作系统，通过扫描人机界面模块8的键盘输入的波形参数，命令谐波信号输出模块7进行谐波干扰信号和辅助测试标准信号输出，同时也控制对输变电一次设备试验器具3的交流电参数数据采集并显示；本发明的评价装置1通过串口通信模块5与外部计算机平台2连接，可将数据传至计算及平台2的分析软件，用户通过计算机平台2可进行测试方案选定、数据报表打印操作。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。