[发明专利]一种直流断路器测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种直流断路器测试装置及方法，通过测试装置的程控电源模块对直流断路器相关模组回路进行充放电回路测试，通过光纤脉冲收发模块控制直流断路器相关模组的IGBT通断进行功能测试，功能测试包括正常控制的功能检测，检测硬件功能和异常控制的功能检测，检测软件协议容错能力，结合反馈的状态信息和采集模块实时采集的特征曲线，由专家系统自动比对特征曲线，达到快速检测被测模块硬件电路、定位故障的目的。本发明极大简化了测试步骤，其便携、测试全面、智能自动等几个特点填补了直流断路器阀组模块测试空白，在生产、工程投运前等阶段对直流断路器进行检测有很高实用价值。

技术领域

本发明涉及一种直流断路器测试装置及方法，属于断路器测试技术领域。

背景技术

在输电领域，为适应新的能源格局，基于柔性直流的多端直流输电系统和直流电网技术成为未来的发展趋势，柔性直流输电技术具有独立调节有功及无功功率、谐波含量小等特点，构建柔性直流电网对于大规模新能源并网和提高电网大规模远距离输电能力具有重大的意义，因此在电力系统中的得到大力的推广和应用。

多端高压直流输电系统由于电压等级高、线路阻抗小，一旦发生线路短路故障，将很快影响到直流输电网络和交流网络，必须迅速切除故障。高压直流断路器动作速度快，能够最大限度地减小故障持续时间或抑制故障电流，减小故障对交/直流输电网络的冲击，因此直流断路器是构建直流电网的关键设备，必将获得大力的推广和应用。

目前，高压直流断路器主要分为机械式高压直流断路器、全固态高压直流断路器以及混合式高压直流断路器。混合式高压直流断路器综合前两者优点，通态损耗低且开断速度快，是目前研究的热点，纵观现有厂家的直流断路器设备，无不采用了大量的IGBT等电力电子开关，有的电网拓扑结构中包含的IGBT器件有几百个，二极管器件有上千个，由此组成RCD回路结构更加复杂，目前市面上没有专门针对这些器件和回路进行测试的工具和手段，只能在整个直流系统进行系统试验时，借助万用表、辅助电源等工具，判断整个直流断路器是否能正确动作，无法对其内部阀组器件的工作情况进行详细的判断，也无法掌握RCD回路的特征曲线是否满足条件，更严重的是还需要携带大量辅助工具在高危环境中，进行手动测试，人工判断，测试人员的安全也无法保证。

发明内容

目的：为了解决直流断路器调试手段的缺乏的问题，本发明提供一种直流断路器测试装置。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种直流断路器测试装置，包括：信息处理模块、光纤脉冲收发模块、采集模块、程控电源模块；

所述信息处理模块包括：HMI人机接口、电源控制接口、专家系统，HMI人机接口用于根据直流断路器测试需要选择测试对象；电源控制接口用于根据选择测试对象的不同，配置不同的参数控制光纤脉冲收发模块，控制程控电源模块不同的电源开关；专家系统用于根据选择测试对象的不同，配置相关的专家系统数据库，根据光纤脉冲收发模块上传的状态信息和采集模块上传的被测试对象特征曲线进行对比得到测试结果，并给出测试报告，定位故障硬件；

所述光纤脉冲收发模块，用于接收信息处理模块的控制信息，根据控制信息设置定时任务的中断频率，选择对应的光纤脉冲输出协议，输出光纤脉冲控制被测试对象的相关IGBT；同时在定时任务中定时解码被测试对象的返回的状态信息，并反馈给信息处理模块；

所述采集模块，在高速定时中断中实时采集被测试对象充放电回路和IGBT开关动作时的特征曲线，在低速定时中断中针对不同的采集对象采用不同的滤波算法，对采样数据进行处理，用于适应各个模组和功能试验的采样，同时周期计算采样点的有效值参数，把处理过的特征曲线和有效值的信息反馈给信息处理模块，用于专家系统的结果判断；

所述程控电源模块，采用市电输入，用于控制输出直流电压给被测试对象进行充放电检测，给IGBT供电进行开通关断的功能检测，控制交流大电流输出，给直流断路器控制板卡供能。