[发明专利]基于虚拟仪器技术的动态无功补偿装置测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及仪器控制领域，特别是涉及基于虚拟仪器技术的动态无功补偿装置测试装置及方法。

背景技术

目前，对无功补偿装置进行性能测试和效果评价尚缺少专门化、专业化的测试仪器，对无功补偿装置改善电能质量的效果仍缺少直接的测试和分析工具。基本是采用相关的电气测试仪表采集各种相关数据，然后进行分析，过程繁杂而间接。致使相关的测试工作开展的也较为困难和不足。因此，需要一种新的无功补偿装置测试装置。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提供一种基于虚拟仪器技术的动态无功补偿装置测试装置及方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

基于虚拟仪器技术的动态无功补偿装置测试装置，该测试装置包括：

信号处理单元，用于对要采集的信号进行包括降压、滤波、隔直及放大的处理，并将处理后的信号送给数据采集单元；

数据采集单元，根据来自所述信号处理单元的处理信号，采集动态无功补偿装置输出的信号；

显示单元，接收来自所述数据采集单元的信号，分析该信号，并对分析信号进行波形显示。

进一步，所述信号处理单元包括：

互感器配置电路，用于给数据采集单元输出低压信号；

信号调理电路，用于对电压/电流信号进行降压、滤波、隔直以及放大处理。

进一步，所述信号调理电路包括：

电压信号滤波器电路，用于对输入数据采集单元的信号进行滤波处理；

隔直电路，用于对所述互感器配置电路的信号去除直流偏移量的处理；

放大电路，用于对所述隔直电路输出的信号进行放大处理。

进一步，所述数据采集单元包括：

电网功率在线测试单元，根据采集的电压和电流信号，得到采集信号的有功功率输出；

电压波动性监测单元，用于对采集信号的三相电压和电流波形的实时同步在线监测；

电网谐波监测与分析计算模块，用于对采集信号的谐波进行分析。

基于虚拟仪器技术的动态无功补偿装置测试方法，该测试方法包括如下步骤：

1）接入电网信号，采集信号的三相电压和电流；

2）根据采集的电压和电流信号，测对信号的有功功率、无功功率、功率因数和补偿时间进行监测；

3）根据监测信号，对信号数据进行分析，得到信号的电压图、电流图和功率图；

4）建立数据库，对上述采集信号进行存储，并对存储数据形成测试报告。

本发明的优点在于：

本发明是一种无功补偿装置、无功补偿过程的远程、实时、全天侯的监控。目的在于：

（1）为保证电力系统无功平衡，对安装于电网公共节点的无功补偿装置进行在线测试与分析，评价装置的响应速度和无功补偿能力，从而为动态无功补偿设备配置与选型提供有效的数据支持与技术支撑。

（2）动态跟踪电网电压变化情况，分析动态无功补偿设备的补偿效果对电压稳定性的影响。关键是补偿前后电压的波动和快速、有效恢复情况，验证无功补偿装置对电网安全稳定运行状况的作用和影响。

（3）建立典型测试案例观测数据的数据库，为历史数据的追溯与分析提供依据。

附图说明

图1：无功补偿装置测试接线图；

图2：动态无功补偿装置测试系统结构图；

图3：电压信号滤波电路；

图4：电流信号滤波电路；

图5：放大电路；

图6：信号采集部分程序框图；

图7：动态响应计时程序框图；

图8：无功功率计算程序框图；

图9：动态无功补偿装置特性测试与评价流程框图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例来详细说明本发明的具体实施方式：

本发明采用虚拟仪器技术为设计方案，提供了一种专门化的无功补偿及其相关参数的测试仪器，解决了无功补偿技术领域的系列测试问题，包括电网功率在线监测，无功补偿过程与无功补偿装置特性监测与评价，动态无功补偿对电压稳定性的影响跟踪测试，运行工况跟踪记录等。

如图1所示，整个测试系统的接线构成由电网母线、动态无功补偿装置、无功补偿装置测试仪三部分组成。电网母线向主控制柜提供三相电压/电流信号，从无功补偿装置主控制柜端子处采集低压侧三相电压/电流信号，送入无功补偿装置测试仪。

本发明无功补偿装置测试仪是由硬件和软件组成的多层控制结构，包括硬件设备层,I/O驱动层，应用软件层。