三相電力諧波標準源的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種三相電力諧波標準源，包括控制模塊、三相六路交流標準信號源發生器、多路功率放大器、取樣模塊、測量模塊以及矢量采樣模塊。本實用新型采用數字波形合成，數字調頻、調幅、數字移相以及大規模集成功放，電源輸出抗干擾能力強；高穩定度；高精確度；高自動化程度；電流、電壓和相位精確調節，設有多個常用試驗點，常用點的設置一次到位；諧波幅度次數任意可調，諧波與基波間的相位可進行連續快速移動;是精確校準測量電能幅值和電能質量監測的理想裝置。
【專利說明】三相電力諧波標準源
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電力運檢設備領域，尤其是一種三相電力諧波標準源。
【背景技術】
[0002]隨著我國國民經濟的蓬勃發展，電力負荷急劇加大，特別是沖擊性和非線性負荷容量的不斷增長，使得電網發生波形畸變、電壓波動與閃變和三相不平衡等電能質量問題。電能質量問題直接影響高靈敏度負荷，也影響節能減排，于是電能質量越來越受到重視，出現了很多電能質量監測裝置，但關于它的校準裝置的發展相對滯后，還沒有成熟穩定的專門校準設備。
[0003]目前國內外的諧波標準源為了保證輸出幅度的準確，都是將輸出信號轉換成直流信號，通過與機內的直流基準信號進行比較，用差值進行控制，使輸出信號幅度保證一定的準確度。在相位控制方面，大都采用過零觸發來檢測相位，然后通過計算再控制相位的準確度。
[0004]現有控制方法在無諧波的幅度控制上是可取的，但在有諧波的信號和相位控制上存在兩個弊端:一是相位檢測時引入的過零觸發計數會帶來諸多誤差，最終將影響相位的控制精度:二是由于相位控制環節過多，從相位檢測一計算一輸出控制一相位平衡這一過程需反復幾次才能確定輸出相位的最終值，這就會大降低測量效率。當三相標準源有多個參量要進行調節控制時，如果采用上述原理將使系統非常復雜，且難于實現。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于克服上述不足之處，提供一種結構簡單、設計合理的三相電力諧波標準源。
[0006]為實現上述目的本實用新型所采用的技術方案是:
[0007]—種三相電力諧波標準源，包括控制模塊、三相六路交流標準信號源發生器、多路功率放大器、取樣模塊、測量模塊以及矢量采樣模塊，所述控制模塊輸出端連接三相六路交流標準信號源發生器的輸入端，三相六路交流標準信號源發生器的輸出端連接多路功率放大器的輸入端，多路功率放大器的輸出端用于三相六路電壓輸出，在多路功率放大器的輸出端分別并接有取樣模塊以及矢量采樣模塊，取樣模塊輸入端連接在多路功率放大器上，取樣模塊輸出端連接測量模塊的輸入端，測量模塊的輸出端連接控制模塊的輸入端，矢量采樣模塊的輸入端連接在多路功率放大器上，矢量采樣模塊的輸出端連接控制模塊的輸入端，在多路功率放大器的輸出端還并接一 AGC電路，所述AGC電路連接一比較器，該比較器串接在三相六路交流標準信號源發生器與多路功率放大器的電路上，AGC電路主要取輸出量的幅值比例信號，相位信號及部分高頻電信號成份，得出一誤差信號送至功放前級電路去調節信號變化。
[0008]而且，所述三相六路交流標準信號源發生器包括低通濾波器、幅度控制器，所述三相六路交流標準信號源發生器所輸出的交流標準信號依次經低通濾波器、幅度控制器傳輸到多路功率放大器上。
[0009]而且，所述多路功率放大器包括功放前級、功率放大器，三相六路交流標準信號源發生器中的幅度控制器通過功放前級連接功率放大器的輸入端，功率放大器輸出端連接電壓輸出電路，功率放大電路主要完成升壓或升流及功率放大，該電壓輸出電路即為三相六路電壓輸出電路。
[0010]而且，所述幅度控制器為16位高精度數字電位器。
[0011]本實用新型的有益效果是:
[0012]1、本實用新型采用數字波形合成，數字調頻、調幅、數字移相以及大規模集成功放，電源輸出抗干擾能力強；高穩定度；高精確度；高自動化程度；電流、電壓和相位精確調節，設有多個常用試驗點，常用點的設置一次到位；諧波幅度次數任意可調，諧波與基波間的相位可進行連續快速移動；是精確校準測量電能幅值和電能質量監測的理想裝置。
[0013]2、本實用新型采用獨創的復合反饋控制帶采樣的電壓，電流功率放大器設計，可以根據輸出幅值和相位變化自動調整功率放大電路，對輸出信號不僅可以采樣幅度，還采樣相位，輸出信號經過矢量采樣后與機內的交流基準信號進行比較(幅值，相位比較)，用差值進行控制進行標準源的輸入設計。
[0014]3、本實用新型對交流信號源在功率放大前的加設一級低通濾波器，由此把高于3KHz以上的中高頻干擾信號濾除，然后將濾波后的交流基準信號送至幅度控制電路，幅度控制電路主要由16位高精度數字電位器構成，由此完成輸出電量的調節細度。
[0015]4、本實用新型對于輸出信號的相位、幅度數據以及數據比較的采集方式和線路相互獨立，不僅避免各自信號提取時的干擾，而且也提高了信號提取的精度，避免了集中提取信號后再分別分配電路進行幅度和相位數據比較和測量的誤差。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型中的電路連接框圖；
[0017]圖2是本實用新型的工作原理電路框圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖并通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。
[0019]一種三相電力諧波標準源，包括控制模塊、三相六路交流標準信號源發生器、多路功率放大器、取樣模塊、測量模塊以及矢量采樣模塊，所述控制模塊輸出端連接三相六路交流標準信號源發生器的輸入端，用于控制三相六路交流標準信號源的輸入設計，三相六路交流標準信號源發生器的輸出端連接多路功率放大器的輸入端，多路功率放大器的輸出端用于三相六路電壓輸出，在多路功率放大器的輸出端分別并接有取樣模塊以及矢量采樣模塊，取樣模塊輸入端連接在多路功率放大器上，取樣模塊輸出端連接測量模塊的輸入端，測量模塊的輸出端連接控制模塊的輸入端，矢量采樣模塊的輸入端連接在多路功率放大器上，矢量采樣模塊的輸出端連接控制模塊的輸入端。
[0020]在多路功率放大器的輸出端還并接一AGC電路，所述AGC電路連接一比較器，該比較器串接在三相六路交流標準信號源發生器與多路功率放大器的電路上，AGC電路主要取輸出量的幅值比例信號，相位信號及部分高頻電信號成份，得出一誤差信號送至功放前級電路去調節信號變化。
[0021]上述三相六路交流標準信號源發生器包括低通濾波器、幅度控制器，所述三相六路交流標準信號源發生器所輸出的交流標準信號依次經低通濾波器、幅度控制器傳輸到多路功率放大器上，由于部分交流基準信號存在一部分無用的高頻度信號，所以通過低通濾波電路把高于3KHz以上的中高頻干擾信號濾除，幅度控制器調節輸出電量細度。
[0022]上述多路功率放大器包括功放前級、功率放大器，三相六路交流標準信號源發生器中的幅度控制器通過功放前級連接功率放大器的輸入端，功率放大器輸出端連接電壓輸出電路，功率放大電路主要完成升壓或升流及功率放大，該電壓輸出電路即為三相六路電壓輸出電路。
[0023]功率放大電路放大后的交流信號接至電壓輸出電路輸出，同時還將電壓輸出的電信號送至取樣模塊進行電量幅度采集，并通過測量模塊進行測量，然后將信息反饋到控制模塊，矢量采樣模塊將電壓輸出的電信號的相位進行采集，然后將信息也反饋到控制模塊，由此實現復合反饋控制的同時對電壓輸出進行采樣。
[0024]幅度控制器為16位高精度數字電位器。
[0025]控制模塊上連接有顯示器和鍵盤，實現人機交互的操作方式，顯示器用于對取樣模塊和矢量采樣模塊對電壓輸出的電量幅度及電信號相位進行觀察和分析。
[0026]盡管為說明目的公開了本實用新型的實施例和附圖，但是本領域的技術人員可以理解:在不脫離本實用新型及所附權利要求的精神和范圍內，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本實用新型的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內容。
【權利要求】
1.一種三相電力諧波標準源，其特征在于:包括控制模塊、三相六路交流標準信號源發生器、多路功率放大器、取樣模塊、測量模塊以及矢量采樣模塊，所述控制模塊輸出端連接三相六路交流標準信號源發生器的輸入端，三相六路交流標準信號源發生器的輸出端連接多路功率放大器的輸入端，多路功率放大器的輸出端用于三相六路電壓輸出，在多路功率放大器的輸出端分別并接有取樣模塊以及矢量采樣模塊，取樣模塊輸入端連接在多路功率放大器上，取樣模塊輸出端連接測量模塊的輸入端，測量模塊的輸出端連接控制模塊的輸入端，矢量采樣模塊的輸入端連接在多路功率放大器上，矢量采樣模塊的輸出端連接控制模塊的輸入端，在多路功率放大器的輸出端還并接一 AGC電路，所述AGC電路連接一比較器，該比較器串接在三相六路交流標準信號源發生器與多路功率放大器的電路上，AGC電路主要取輸出量的幅值比例信號，相位信號及部分高頻電信號成份，得出一誤差信號送至功放前級電路去調節信號變化。
2.根據權利要求1所述的三相電力諧波標準源，其特征在于:所述三相六路交流標準信號源發生器包括低通濾波器、幅度控制器，所述三相六路交流標準信號源發生器所輸出的交流標準信號依次經低通濾波器、幅度控制器傳輸到多路功率放大器上。
3.根據權利要求2所述的三相電力諧波標準源，其特征在于:所述多路功率放大器包括功放前級、功率放大器，三相六路交流標準信號源發生器中的幅度控制器通過功放前級連接功率放大器的輸入端，功率放大器輸出端連接電壓輸出電路，功率放大電路主要完成升壓或升流及功率放大，該電壓輸出電路即為三相六路電壓輸出電路。
4.根據權利要求2所述的三相電力諧波標準源，其特征在于:所述幅度控制器為16位高精度數字電位器。
【文檔編號】G01R35/00GK203745634SQ201320778690
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年12月2日 優先權日:2013年12月2日
【發明者】葛榮剛, 高世偉, 劉兆領, 鄭悅, 李聰利, 趙宇營 申請人:國家電網公司, 國網天津市電力公司
專業數控銑床產品供應商
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