直挂式高压链式svg链节测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种直挂式高压链式SVG链节测试装置，应用于需要对大批量 SVG链节进行测试的场合，能够简单快速的测试出SVG链节的质量以及性能。
【背景技术】
[0002] 直挂式高压链式SVG主要应用于10kV、35kV电压等级电网的无功补偿项目中，以 近年上马的高压大容量无功补偿项目来看，35kV电压等级的直挂式高压链式SVG装置应用 越来越多。由于IGBT器件的耐压水平的限制，直挂式的SVG根据电压等级的不同，将4个 IGBT器件组成一个H桥并封装在一个链节内，在电网三相的各相对地之间级联若干个链节 组成星接的链式SVG，或在电网相与相之间级联若干个链节组成角接的链式SVG。考虑到保 留一定的裕量，工程应用中单个SVG链节的耐压水平在2000V左右，如果是35kV电压等级 的电网，以角接的SVG为例，考虑到所有级联的SVG链节要承受电网线电压的峰值，同时又 不能过调制，较为理想的是在电网相与相之间级联36个SVG链节，一个应用于35kV电网的 直挂式高压链式SVG装置最少需要108个链节，如果算上备用的，则需要更多。
[0003] 直挂式高压链式SVG接入电网时，对其各方面的性能要求很高，否则可能对电网 造成灾难性的影响，因此，每个SVG链节在投入应用之前必须对其采样电路、IGBT驱动、 IGBT器件等部件做严格的测试，测试项目繁多、程序复杂，容易遗漏且测试过程中的误操作 可能会对链节造成损坏。
【发明内容】
[0004] 在生产过程中为了提高测试效率，本实用新型提供了一种直挂式高压链式SVG链 节测试装置，装置的FPGA内部程序通过RS485与上位机通信，接收上位机的命令或上传来 自SVG链节的数据。另外，FPGA通过光纤与SVG链节进行通信，接收其采样值，能够根据上 位机的命令输出各种IGBT驱动脉冲对SVG链节的IGBT驱动电路、IGBT器件进行测试，通 过观察SVG链节内部测试点的波形分析其性能。
[0005] 本实用新型解决问题所采用的技术方案是：装置内部采用FPGA作为控制芯片， FPGA芯片通过前端的RS485电路与上位机进行通信，接收上位机的指令或向上位机发送被 测SVG链节的数据。FPGA芯片与后端的总线驱动芯片、光纤发送/接收端子依次连接，通 过光纤与若干个被测试的SVG链节进行通信，充分利用FPGA芯片的并行运算能力，批量对 SVG链节进行测试，这种光纤通信方式与实际应用中的通信方式一样，测试时SVG链节内部 的软件不用修改。
[0006] 本实用新型装置与现有技术相比，具有以下明显的优势：设计合理，被测试的SVG 链节的内部程序与工程应用一致，确保SVG链节在测试前后的各项指标一致，并且本实用 新型装置充分利用了 FPGA芯片的并行运算能力，可以方便、快捷地对SVG链节进行批量测 试，缩短工程项目的实施时间。
【附图说明】
[0007] 下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
[0008] 图1是装置主电路结构及装置与上位机、被测试的SVG链节的连接示意图。
[0009] 图2是被测试SVG链节内部的一次回路拓扑及测试点示意图。
[0010] 图3是被测试SVG链节内部测试点1和测试点2之间输出的未滤波的电压。
[0011] 图4是被测试SVG链节内部测试点1和测试点2之间输出的滤波之后的电压。
【具体实施方式】
[0012] 参见图1，本实施例中，在SVG链节测试装置内部包括RS485电路、FPGA芯片、总线 驱动和8对光纤发送/接收端子，用16根光纤将被测试的SVG链节按图1所示连接，在被 测试的SVG链节内部按图2的示意图在直流电容正、负端并联一个直流电压源，利用示波器 观察测试点Pl和测试点P2之间的电压波形。需要注意的是测试点1和测试点2不能直接 短路。
[0013] SVG链节的测试项目主要有：AD采样、IGBT驱动电路、IGBT器件，其中AD采样包 括直流电容电压采样、IGBT器件温度采样，测试过程如下：
[0014] (I)PC上位机通过串口向本实施例发启动命令；
[0015] (2)本实施例的FPGA收到启动命令后，循环地给被测SVG链节发送IGBT导通的占 空比，其计算公式如下式所示：
[0017] T23=I-T14 ②
[0018] 其中，T14为图2中IGBT器件Gl和G4的导通时间，由本实施例的FPGA芯片计算 得出并传送给被测试的SVG链节；
[0019] T23为图2中IGBT器件G2和G3的导通时间，T 23的值由SVG链节的FPGA根据式 ②计算得出。
[0020] π 为圆周率，取 π = 3. 1415926，
[0021] f为IGBT器件的导通/关断的频率，单位Hz，
[0022] i为循环计数变量，每个IGBT开关周期自增1，变化范围为
[0023] 本实施例的FPGA在一个IGBT的开关周期内按式①计算一次占空比并传给被测的 SVG链节；
[0024] (3)被测SVG链节在每一个IGBT开关周期内都收到新的占空比T14，按式②计算出 T23的新值后控制IGBT器件的导通/关断，同时将采样值、故障反馈信息上送给本实施例；
[0025] (4)本实施例根据PC上位机的命令上传对应被测SVG链节的采样数据和故障反馈 信息；
[0026] (5)重复步骤⑵~步骤（4)，直到收到PC上位机的停止命令；
[0027] 本实用新型采用FPGA作为控制芯片，使得上述步骤⑵和（3)能同步进行。
[0028] 在测试过程中，用示波器测试图2中的测试点1和测试点2,则有如图3所示的波 形，用示波器的滤波功能则会得到一个如图4所示的50Hz正弦波形。
[0029] 此外，需要说明的是本说明书中具体描述的本实用新型具体实施例，只要其零件 未说明具体型号和尺寸，那么该零件也可以为与其功能和尺寸相适应的任何形状和尺寸， 并且，零件所取的名称也可以不相同，凡是因为本使用新型专利所述的构造、特征以及原理 所做简单或者等效的变化，都包括在本使用新型专利的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种直挂式高压链式SVG链节测试装置，装置内部RS485电路、FPGA芯片、总线驱 动、光纤发送/接收端子依次相连，其特征在于：采用FPGA作为控制芯片。2. 根据权利要求1所述的直挂式高压链式SVG链节测试装置，其特征在于：装置前端 串入RS485电路。3. 根据权利要求1所述的直挂式高压链式SVG链节测试装置，其特征在于：装置后端 依次串入总线驱动和光纤发送/接收端子。4. 根据权利要求1所述的直挂式高压链式SVG链节测试装置，其特征在于：装置可以 和多个被测SVG链节连接。
【专利摘要】一种直挂式高压链式SVG链节测试装置，装置内部RS485芯片、FPGA器件、总线驱动芯片、用于发送/接收信号的光纤端子依次连接。该测试装置做为从机，通过光纤与被测试的高压链式SVG链节(主机)连接，向主机发送保护定值、保护使能、调制信号脉宽、驱动信号使能等数据，同时接收来自主机的采样值、保护动作情况等数据。测试装置的FGPA器件通过RS485芯片与PC相连，接收来自PC上位机的命令或发送被测试SVG链节的数据，在PC机上通过反馈回来的数据对被测试SVG链节进行诊断、分析。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN204832366
【申请号】CN201520135460
【发明人】樊征臻, 刘建政, 卢浩, 庞涛
【申请人】张家港智电柔性输配电技术研究所有限公司, 江苏省电力公司张家港市供电公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年3月11日