本发明涉及一种故障指示器检测平台，属于仪表检测技术领域。
背景技术：
为贯彻国家发改委及能源局相关文件精神，全面建设智能配电网工作部署，扎实高效推进公司系统配电自动化大规模建设，进一步提升配电自动化终端设备功能完备、运行可靠，故障指示器作为配电自动化重要设备之一，其入门门槛低，技术含量相对不高，设备质量良莠不齐；同时根据故障指示器运行数据统计，其正确动作率不及50％，为了提高故障指示器设备质量，严把入网关；部分生产厂家及大部分省属电科院对故障指示器传统出厂及入网测试方法采用多绕组线圈测试，如图1所示，传统故障指示器试验平台主要由故障指示器测试仪、线圈、故障指示器组成，通过故障指示器终端测试仪控制电流幅值及输出持续时间，模拟相间短路、大负荷投切、空载合闸等性能。此种检测方法不仅检测速度慢、自动化程度低，同时对录波型故障指示器无法开展波形对比试验、单相接地试验等；尤其近几年新型录波形故障指示器大量推广，故障指示器不仅开展常规检测项目，同时要完成波形对比试验，因而对故障指示器检测平台提出更高的要求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种新型故障指示器检测平台，实现了电压、电流的分别控制，检测平台输出具备电压、电流19次以下谐波注入功能，动态调节电压、电流的相位、幅值等参数。
本发明通过下述技术方案来实现。一种新型故障指示器检测平台，由上位机、电压-电流功率放大源、故障指示器测试柜三部分组成，
电压-电流功率放大源由预充电回路、不可控整流回路、电流逆变输出回路、电压逆变输出回路构成，预充电回路连接不可控整流回路，不可控整流回路包括电流输出不可控整流回路和电压输出不可控整流回路，电流输出不可控整流回路连接电流逆变输出回路，电压输出不可控整流回路连接电压逆变输出回路；
故障指示器测试柜由a、b、c三相测试杆组成，测试杆内部为电流，外部为电压，电流与电压通过电缆绝缘层隔离；测试杆的u1、v1、w1对应电流逆变输出回路的输出u1、v1、w1，测试杆的u1、v1、w1通过电流功放控制系统采集计算，测试杆的u2、v2、w2对应电压逆变输出回路的输出u2、v2、w2，测试杆的u2、v2、w2通过电压功放控制系统采集计算。
作为优选技术方案，所述预充电回路由fu1、fu2、fu3过流熔断器、km1接触器及km2接触器、l1抑制电流突变电抗器组成，fu1、fu2、fu3过流熔断器连接km1接触器和km2接触器，km1接触器和km2接触器再连接l1抑制电流突变电抗器；不可控整流回路将三相交流整流为直流，输入为a07、b07、c07，输出为dc1+、dc1-为电流输出不可控整流回路，输入为a07、b07、c07，输出为dc2+、dc2-为电压输出不可控整流回路。
作为优选技术方案，所述电流输出逆变回路由单相双桥臂igbt逆变回路、滤波电容、滤波电抗及升压互感器组成，单相双桥臂igbt逆变回路、滤波电抗、滤波电容、升压互感器依次连接。
作为优选技术方案，所述电压输出逆变回路由单相双桥臂igbt逆变回路、滤波电容、滤波电抗及升流互感器组成，单相双桥臂igbt逆变回路、滤波电抗、滤波电容、升流互感器依次连接。
作为优选技术方案，所述电压功放控制系统，包括用于实时采集测试杆输出电压的幅值、相位、频率参数的采集模块，接收采集模块采集的数据并进行计算的计算模块，与采集模糊和计算模块连接的模糊pi调节器，上位机通信连接计算模块；上位机首先设置输出电压的故障测试波形，采集模块实时采集输出电压的幅值、相位、频率参数；计算模块按照上位机设定输出的电压幅值、频率、相位，通过自适应模糊pi调节器使输出侧电压幅值、频率参数实时动态跟踪设定值，实现电压幅值、频率、电压跌落时间实时调节的电压源。
作为优选技术方案，所述电流功放控制系统，包括用于实时采集测试杆a输出电流的幅值、相位、频率参数的采集模块，接收采集模块采集的数据并进行计算的计算模块，与采集模糊和计算模块连接的模糊pi调节器，上位机通信连接计算模块；上位机首先设置输出电流的故障测试波形，采集模块实时采集输出电流的幅值、相位、频率参数；计算模块按照上位机设定输出的电流幅值、频率、相位，通过自适应模糊pi调节器使输出侧电流幅值、频率参数实时动态跟踪设定值，实现电流幅值、频率、跌落时间实时调节的电流源。
附图说明
图1是传统故障指示器试验平台示意图。
图2是本发明所述新型故障指示器检测平台的电压-电流功率放大源的示意图。
图3是逆变拓扑示意图。
图4是故障指示器测试柜示意图。
图5是a相电压功放控制系统。
图6是a相电流功放控制系统。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细说明本发明。
一种新型故障指示器检测平台，由上位机、电压-电流功率放大源、故障指示器测试柜三部分组成，其中上位机设置故障指示器测试流程、测试项目、对测试结果自动识别且生成报告，
电压-电流功率放大源如图2所示，由预充电回路、不可控整流回路、电流逆变输出回路、电压逆变输出回路构成，预充电回路连接不可控整流回路，不可控整流回路包括电流输出不可控整流回路和电压输出不可控整流回路，电流输出不可控整流回路连接电流逆变输出回路，电压输出不可控整流回路连接电压逆变输出回路；预充电回路由fu1、fu2、fu3过流熔断器、km1接触器及km2接触器、l1抑制电流突变电抗器组成，fu1、fu2、fu3过流熔断器连接km1接触器和km2接触器，km1接触器和km2接触器再连接l1抑制电流突变电抗器；不可控整流回路将三相交流整流为直流，输入为a07、b07、c07，输出为dc1+、dc1-为电流输出不可控整流回路，输入为a07、b07、c07，输出为dc2+、dc2-为电压输出不可控整流回路；如图2所示，电流输出逆变回路由单相双桥臂igbt逆变回路(如图3所示)、滤波电容、滤波电抗及升压互感器组成，单相双桥臂igbt逆变回路、滤波电抗、滤波电容、升压互感器依次连接；如图2所示，电压输出逆变回路由单相双桥臂igbt逆变回路(如图3所示)、滤波电容、滤波电抗及升流互感器组成，单相双桥臂igbt逆变回路、滤波电抗、滤波电容、升流互感器依次连接。
参照图4，故障指示器测试柜，由a、b、c三相测试杆组成，测试杆内部为电流，外部为电压，电流与电压通过电缆绝缘层隔离。测试杆的u1、v1、w1对应电流逆变输出回路的输出u1、v1、w1，测试杆的u1、v1、w1通过电流功放控制系统采集计算，测试杆的u2、v2、w2对应电压逆变输出回路的输出u2、v2、w2，测试杆的u2、v2、w2通过电压功放控制系统采集计算。图2中电流逆变输出回路的输出u1、v1、w1与图4中的u1、v1、w1相对应，图2中电压逆变输出回路的输出u2、v2、w2与图4中u2、v2、w2相对应，从而实现了电流与电压的电气隔离，故障指示器测试柜通过测试杆实现电流-电压的一体化融合。
图5是a相电压功放控制系统，包括用于实时采集测试杆a输出电压的幅值、相位、频率参数的采集模块，接收采集模块采集的数据并进行计算的计算模块，与采集模糊和计算模块连接的模糊pi调节器，上位机通信连接计算模块。通过图5可以看出通过上位机设置短路故障试验、非故障相重合闸涌流试验、负荷瞬时突变试验、人工投切大负荷试验、空载合闸励磁涌流试验等测试项目的固定标准测试波形；上位机首先设置输出电压的故障测试波形，采集模块实时采集输出电压的幅值、相位、频率参数；计算模块按照上位机设定输出的电压幅值、频率、相位，通过自适应模糊pi调节器使输出侧电压幅值、频率参数实时动态跟踪设定值，实现电压幅值、频率、电压跌落时间实时调节的电压源。
图6是a相电流功放控制系统，包括用于实时采集测试杆a输出电流的幅值、相位、频率参数的采集模块，接收采集模块采集的数据并进行计算的计算模块，与采集模糊和计算模块连接的模糊pi调节器，上位机通信连接计算模块。输入侧为不可控整流二极管，通过电容稳定电压；上位机首先设置输出电流的故障测试波形，采集模块实时采集输出电流的幅值、相位、频率参数；计算模块按照上位机设定输出的电流幅值、频率、相位，通过自适应模糊pi调节器使输出侧电流幅值、频率参数实时动态跟踪设定值，实现电流幅值、频率、跌落时间实时调节的电流源。
电流逆变输出回路、电压逆变输出回路均由单相双桥臂igbt逆变回路及升流互感器/升压互感器组成，单相双桥臂igbt逆变回路实现了a、b、c三相的电流及三相电压的隔离控制，可以有效模拟单相接地时，单相电压升高，电流增加，另外两相电压降低的暂态过程；以及弧光接地、高阻接地、树障等各类工况下，电压、电流暂态过程。
本发明的新型故障指示器检测平台为电压、电流分别控制的测试设备，输出电流0-1000a、电压0-12kv，输出侧滤波电感0.15mh，ac-dc逆变电压范围0-120v，ac-dc逆变电流范围0-45a，升压互感器变比1:100，升流互感器变比30:800a；
因为电力电子控制器件单个igbt承受电压为1200v、或者1700v，电流为500a以下，如果输出10kv，1200a电流，不仅需要电力电子设备串联后再并联，对于串联igbt控制难度大，电磁干扰强，故障率高，成本高，而通过定制升流互感器、升压互感器后将电压控制在0-120v，电流控制在0-45a，电压、电流输出幅值小，滤波电容器、电抗器，稳压电容器都可以降低成本，同时输出幅值小，可以通过高精度采样电压、电流互感器实现电压、电流的精准控制。
升压互感器、升流互感器不仅升压、升流，同时实现了测试回路与控制回路的电力隔离，防止测试回路故障时对控制回路产生影响，升压互感器变比1:100，升流互感器变比30:800a；
上位机设定装置控制指令、参数设置及显示功能，其中控制指令包括通信连接、故障显示、开机显示报警功能；新型故障指示器测试平台操作界面的参数设置主要包括a、b、c三相电压、电流、thd、频率、持续时间等，上位机界面具备实时显示输出电压、电流波形功能，支持录播回放查看所下发的电流、电压波形；通过历史日志可查看30天之内的操作日志与故障记录
本发明所述新型故障指示器测试平台的输出电压具备过压保护，输出电流具备过流保护，igbt模块及柜内高温保护功能，输入侧具备过流、过压保护功能，在发生故障时，能够及时的切除输入侧开关，装置停机保护。
本发明所述新型故障指示器测试平台的实现电压、电流的分别控制，装置输出具备电压、电流19次以下谐波注入功能，动态调节电压、电流的相位、幅值等参数。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。