[发明专利]一种直流互感器的闭环测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及直流互感器测试技术领域，尤其涉及一种直流互感器的闭环测试系统。

背景技术

在电力系统中，直流互感器是直流输电系统的重要一次设备，其特性参数及关键指标直接关系到直流输电系统的稳定运行。在实际运行中，部分换流站的直流互感器多次出现故障，有些故障直接导致了直流输电系统的单极闭锁，危及了直流输电系统的稳定运行，造成较大的经济损失。因此，需要在直流互感器投运前以及运行中对直流互感器进行有效的现场检测和试验，从而在现场判别直流互感器的实际性能和运行工况，避免直流互感器故障所造成的影响。

针对直流互感器的性能检测问题，国内外学者主要集中在其现场校验技术的研究上，并且普遍采用了开环校验方法来保障直流互感器的稳态准确度。然而，开环测试对直流源的稳定性要求极高，且难以实现同步测量，测量结果不准确。

发明内容

本发明提供了一种直流互感器的闭环测试系统，解决了现有技术中直流互感器开环测试系统对直流源的稳定性要求极高，且难以实现同步测量，测量结果不准确的技术问题。

本发明提供的一种直流互感器的闭环测试系统，包括：

标准源采集模块、光纤接收模块、数字同步处理模块、同步模块和上位机；

所述标准源采集模块的输入端与标准源的二次端子连接，用于采集所述标准源通过所述二次端子输出的模拟信号并转换为第一数字信号，所述模拟信号包括电流模拟信号和/或电压模拟信号；

所述光纤接收模块与直流互感器连接，用于接收所述直流互感器输出的第二数字信号，所述标准源通过一次端子在所述直流互感器上施加有电流信号和/或电压信号；

所述数字同步处理模块分别与所述标准源采集模块、所述光纤接收模块以及所述同步模块连接，用于在所述同步模块输出的同步信号的作用下，同步接收所述标准源采集模块输出的第一数字信号和所述光纤接收模块输出的第二数字信号，并将所述第一数字信号和所述第二数字信号进行同步处理后打包上送至所述上位机，由所述上位机完成所述直流互感器的闭环测试。

优选地，所述数字同步处理模块包括：数字量接收单元、数据处理单元和发送单元；

所述数字量接收单元分别与所述标准源采集模块、所述光纤接收模块以及所述同步模块连接，用于接收所述标准源采集模块输出的第一数字信号、所述光纤接收模块输出的第二数字信号和所述同步模块发送的同步信号，并根据所述同步信号对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行同步处理后输出至所述数据处理单元；

所述数据处理单元与所述数字量接收单元连接，用于对从所述数字量接收单元获取到的信号数据进行预处理后通过所述发送单元上送至所述上位机。

优选地，所述数字量接收单元具体包括现场可编程门阵列FPGA；

所述数据处理单元具体包括采用精简指令集架构的中央处理器POWERPC。

优选地，所述标准源包括直流源、频率源和阶跃源。

优选地，所述上位机用于对接收到的所述第一数字信号和所述第二数字信号进行解析和运算，并完成所述直流互感器的闭环测试；

所述闭环测试包括稳态准确度测试、频率特性测试、延时特性测试或阶跃响应能力测试。

优选地，所述上位机包括人机交互界面，用于实现额定参数的设置和测试参数的设置；

所述额定参数包括标准源和直流互感器的额定一次值和额定二次值，以及直流互感器的采样率、额定延时和传输通道；

所述测试参数包括准确度等级、谐波次数、延时类型和阶跃参数。

优选地，所述标准源采集模块包括信号调理单元和模数转换器；

所述信号调理单元用于对所述标准源通过所述二次端子输出的模拟信号进行隔离测量和变换后输出符合通用标准的模拟信号至所述模数转换器；

所述模数转换器用于对所述信号调理单元输出的符合通用标准的模拟信号进行模数转换以及进行高速串行数字化后输出至所述数字同步处理模块。

优选地，所述直流互感器通过合并单元与所述光纤接收模块连接，所述合并单元用于对所述直流互感器传输的电气量进行合并和同步处理，得到对应的第二数字信号，并将所述第二数字信号输出至所述光纤接收模块。

优选地，所述光纤接收模块包括光纤串行接收单元和光纤以太网接收单元；

所述光纤串行接收单元的输入端与所述合并单元连接，输出端与所述数字同步处理模块连接；

光纤以太网输入端与所述合并单元连接，输出端与所述数字同步处理模块连接；