[发明专利]一种用于发电机组测试的高频检测与采样系统

说明书

本发明提供一种用于发电机组测试的高频检测与采样系统。本发明系统包括多级互感检测模块和多通道A/D采样及处理模块。多级互感检测模块将传感器和变送器相结合，采用多级互感的方式将发电机组产生的大电压大电流转换至可被A/D转换器检测的电压范围(0‑5V)。多通道A/D采样及处理模块以差时采样的方式实现了单个A/D采样率的多倍提升。本发明系统大大提高了信号的采样频率，同时也实现了采样频率的可调整，采用可进行并行运算的高速可编程逻辑电路FPGA作为数据处理终端，大大提高了数据的处理速度。

技术领域

本发明属于电力检测领域，具体涉及一种用于发电机组测试的高频检测与采样系统。

背景技术

发电机/发电机组在工业、国防、科技及生活中用途广泛，国内市场规模达到254亿元。截止到2018年，中国发电机组产量为10600.49万千瓦，中国发电机组产销率为97％。随着经济发展，柴油发电机组的需求也不断提升，国内柴油发电机组的性能逐步得到了改善。中国柴油发电机组行业正处于产品结构调整的重要时期，产品价格已不再是决定市场的关键因素，品牌、技术、服务等无形资产逐渐成为消费市场关注的焦点。康明斯、卡特、三菱等国外品牌以产品质量和品牌优势占据主流市场。发电设备运行的可靠性是电力企业参与竞争和保障社会经济活动正常运行的先决条件。国内企业须依靠技术水平的升级来加强核心竞争力。为此，发电机测试系统成为产品性能测试、质量回溯、以及优化设计过程的关键设备。

发电机测试系统一般由负载电阻及测控系统组成，有些场合还需要配置感抗设备。发电机测试系统电压交直流均可，电压等级分为低压，中压和高压。负载电阻一般为干式电阻，主要将电能转化为热能耗散掉，可以采用自然和强制风冷两种形式，多数场合以强制风冷居多。测控系统一般根据不同使用场合进行特殊配置，通常具备档位控制；远程及本地控制；各项数据采集，例如电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因素、频率等稳态数据采集；突加、突卸瞬态特特性测试；故障保护功能，例如过压过载保护，过温保护，风机风压及过载保护等。若配置智能测控系统，则在电脑控制方式下，由专用的测控软件进行负载控制和数据处理，自动完成各项电参数的数据采集、保存和管理，生成各种表格、曲线及标准检测报告。

发电机测试系统过程中的试验系统由试验电源、动力开关屏柜、信号传感装置与功率测量设备、自动化试验测量单元和控制操作台及交流电机试验软件系统、数据库系统等部分组成。型式试验中的负载设备可依据用户要求选用陪试电机、电涡流测功机、磁粉测功机、磁粉制动器等多种设备，满足不同电机的型式试验需要。测量方式通常采用微机测量，测量柜配置电流、电压传感器，中间环节采用信号调理接口模块，由计算机完成信号采集和测量任务。控制方式通常采用微型控制器完成联锁控制，联锁程序可根据用户的要求定制、修改，控制系统性能稳定、系统可扩展性好。为避免微机故障时影响试验工作，普遍采用的操作方式是手动控制(面板按钮操作)和自动控制(计算机键盘/鼠标操作)并存方式，不便采用自动控制或微机出现故障，可以采用手动操作进行试验。试验结果保存工控机或服务器内，自动试验的结果数据直接保存在试验工控机硬盘中，手动测量的数据可由人工输入到试验软件界面，再保存在存储器内，提供本机数据库功能，可以进行试验数据的本机查询访问，设计有试验报告自动生成功能并提供输出打印功能。

由于国内发电机组测试系统属于非标集成化电气类产品，通常采用了低频采样电路，无法实现高精度检测和高速数据处理。为此，本发明研制一种用于发电机组测试的高频检测与采样电路及数据处理系统。

发明内容

针对传统发电机组测试系统采用低频采样电路无法满足高精度检测和高速数据处理的现状，本发明提供一种用于发电机组测试的高频检测与采样系统。

一种用于发电机组测试的高频检测与采样系统，包括多级互感检测模块和多通道A/D采样及处理模块。

多级互感检测模块将传感器和变送器相结合，采用多级互感的方式将发电机组产生的大电压大电流转换至可被A/D转换器检测的电压范围(0-5V)。