[发明专利]一种电子式互感器用智能开关大功率电流源系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能开关大功率电流源领域，具体地，涉及一种电子式互感器用智能开关大功率电流源系统。

背景技术

智能变电站是未来变电站发展的必然趋势，在新一代的智能变电站中，一次交流信号全部在一次侧完成数字化。在一次设备里面彻底改变的当属电子式互感器，因此电子式互感器的准确、安全、稳定运行，关乎智能变电站的安全和稳定。

根据JJG1021中对电子式互感器稳态特性的测试要求，必须在现场按照检定点完成误差试验。由于受到现场电源容量、升流器容量和变压器容量的限制，对于额定值大于2000A的电子式电流互感器，一般很难升到额定值，不能完全完成JJG1021规定的检定点误差试验，造成电子式电流互感器现场验收的巨大漏洞。

目前，国内外专门研究精密功率源厂家的产品并不能完全满足检定要求。如美国福禄克(Fluke)公司的6100A可以输出电压和电流源，其最大电流可达100A，美国雷电公司的RS-933可输出200A的精密源，但是离现场检定所需要的功率源的大电流要求还有一定的距离。另外，也有专业制造大电流源的设备厂家，但是其体积非常庞大，对输入电源的容量要求也非常大，但不适合搬运现场使用，现场的电源容量也不足以支撑这种大型设备的运行。

根据规程JJG1021的规定，除了对稳态特性的测试，还需要对电子式互感器的暂态特性进行严格测试，对暂态波形下的复合误差、瞬时误差进行性能评估。目前并没有能够现场进行暂态特性测试的设备。

发明内容

本发明提供了一种电子式互感器用智能开关大功率电流源系统，实现电子式互感器的稳态、暂态特性测试的技术效果。

为实现上述发明目的，本申请提供了一种电子式互感器用智能开关大功率电流源系统，所述系统包括：

三相整流电路、IGBT阵列逆变电路、电流闭环控制电路；三相整流电路和电流闭环控制电路均与IGBT阵列逆变电路连接，三相整流电路对外部输入三相交流进行整流、储能、降压处理，为系统提供直流母线电压；储存的电能通过IGBT阵列逆变电路进行SPWM调制，输出恒定的电流，电流闭环控制电路根据负载变化情况，调节输出电压，实现电流闭环控制策略。

其中，本申请的电子式互感器用智能开关大功率电流源，能够在输出电流信号的过零处间隙性产生检定所需要的波形，并通过电源装置内部的储能机构实现低功率的连续电源向高功率的间隙性电源的转换，从而实现电子式互感器的稳态、暂态特性测试。

进一步的，三相整流电路包括：整流单元、储能单元、降压单元，整流单元与储能单元和降压单元均连接，储能单元与降压单元连接。

进一步的，整流单元为系统提供直流母线电压，将市电交流信号转换为直流信号；储能单元将整流后1S内的电能在40至100ms内释放，为功率源装置提供短时间的电流；降压单元为系统提供可靠工作的电压。

进一步的，GBT阵列逆变电路包括：IGBT阵列、驱动板、门极板，电流闭环控制电路包括主控板，主控板主包括：零磁通互感器、A/D采样处理、主控单元、SPWM、IGBT光纤驱动单元。

进一步的，主控板用于各种控制信号、数据信号的处理，实现与驱动板、显示板之间的信号交互；在外部同步信号触发下，DSP产生SPWM脉冲，SPWM脉冲通过光纤渠道电路控制IGBT阵列逆变电路中各个IGBT的导通与关断；通过主控板实现各控制信号的发出、A/D采样处理、过压/过流/过载保护、数据显示驱动、按键驱动、数据通信功能；驱动板用于驱动脉冲的输出，将DSP产生的1路PWM信号驱动输出给门极板，驱动IGBT阵列工作；门极板用于是配合驱动板对IGBT阵列逆变电路进行输出控制，控制输出电流的档位。

进一步的，零磁通互感器采集负载的电流信号，A/D采集电路将模拟信号转变为数字信号输入给DSP控制核心，主控单元通过比对电流设定值，通过PI控制算法，调整SPWM脉冲，达到恒流效果；储存的电能通过IGBT阵列逆变阵列进行SPWM调制，在40至100ms内输出恒定的电流。

进一步的，所述系统还包括人机接口单元，人机接口单元提供人机交互功能，对外提供外部控制接口，接收pc机发送过来的需要拟合输出的暂态或故障电流波形。

进一步的，人机接口单元包括：

CPU模块，用于人机接口的控制；

外部存储模块，用于存储人机接口交互数据；

数模转换模块，用于将数字电信号转换成模拟信号输出。

本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：