便携式低压无功补偿标准检测系统及检测方法
【专利摘要】一种便携式低压无功补偿标准检测系统及检测方法,无功补偿标准功率源、信号采集接口板、无功补偿检测仪、信号采集控制平台、被检测的无功补偿装置；被检测的无功补偿装置分别与无功补偿标准功率源、信号采集接口板、无功补偿检测仪连接，无功补偿标准功率源向被检测的无功补偿装置提供标准的信号输入，被检测的无功补偿装置输出的相应动作和参数反馈给信号采集接口板和无功补偿检测仪；信号采集控制平台分别与信号采集接口板、无功补偿检测仪和无功补偿标准功率源连接。有益效果：本发明能够确保检测环境标准、正确处理；能够同时满足低压无功补偿装置的在线检测和入网前的检测。
【专利说明】便携式低压无功补偿标准检测系统及检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电力系统终端设备的电力电子成套装置测量检测系统及检测方 法，特别涉及一种低压无功补偿成套装置的入网前检测和在线现场检测系统及检测方法， 属于电力电子成套设备检测的【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 随着国民经济的高速发展，电网中出现越来越多的非线性电力电子设备，不断产 生谐波和无功冲击，造成电压波动与闪变、功率因数偏低，严重影响电力电网的电能质量。 为提高用电负荷侧的功率因数，改善电能质量，降低电网电能损失率，电网中大量采用低压 无功补偿成套装置。为了电网的安全需要对低压无功补偿成套装置的性能指标进行入网前 的检测，并在设备投运后进行周期检测，目前我国还没有专业的无功补偿成套装置检测设 备，尤其是对运行中的无功补偿成套装置缺乏有效的检测设备。
【发明内容】
[0003] 发明目的：本发明的目的在于提供一种便携式低压无功补偿标准检测系统及检测 方法，用于低压无功补偿成套装置的入网性能检测和户外现场周期检测。
[0004] 技术方案：一种便携式低压无功补偿标准检测系统，无功补偿标准功率源、信号 采集接口板、无功补偿检测仪、信号采集控制平台、被检测的无功补偿装置；被检测的无功 补偿装置分别与无功补偿标准功率源、信号采集接口板、无功补偿检测仪连接，无功补偿标 准功率源向被检测的无功补偿装置提供标准的信号输入，被检测的无功补偿装置输出的相 应动作和参数反馈给信号采集接口板和无功补偿检测仪；信号采集控制平台分别与信号采 集接口板、无功补偿检测仪和无功补偿标准功率源连接。
[0005] 所述信号采集接口板包括RS232接口和三相电流采样接口，所述信号采集接口板 的信号接入均采用光电隔离。可接入20路电容器投切开关信号，有触点开关和无触点开关 及复合开关的开关信号均有光电隔离，可自适应不同的工作电压信号的接入。信号采集接 口板有4个RS232接口，三相电流采样接口，有单片机作为信号处理核心，可同时处理4路 数据通讯和20路开关信号采集。
[0006] 所述信号采集接口板安装在无功补偿检测仪内。
[0007] 所述信号采集控制平台包括一台便携式笔记本电脑，所述便携式笔记本电脑内部 安装了无功补偿标准源信号输出控制、无功补偿检测仪测量值获取、通过信号采集接口板 信号测量值的记录、被检测的低压无功补偿装置检定结果的检测控制软件。
[0008] 所述无功补偿标准功率源可以输出量限为57. 7V、100V、220V、380V的交流电压， 调节范围0-120%量限，调节细度0. 002%量限；能够输出量限为认、2八、5八、2(^的交流电流， 调节范围0-120%量限，调节细度0. 002%量限；2-31次谐波，谐波含量0-40%，可单次或任意 叠加多次谐波输出；频率输出调节范围45Hz-65Hz，准确度0.002Hz ;三相电压之间、三相电 流之间、各相电压和电流之间可任意移相、可模拟失压、失流、断相、反极性的电力故障。
[0009] 所述无功补偿检测仪可实时测量无功补偿装置性能，可测量测量电网频率，电压 偏差，3相不平衡率，电压、电流、谐波，有功功率、无功功率、功率因数，电压闪变等电能质量 参数，以及高次谐波功率方向。无功补偿检测仪具有故障录波功能，可在无功补偿装置电容 器组开关启动时记录电压、电流波形以供解析用途。
[0010] 便携式低压无功补偿标准检测系统的检测方法，检测步骤如下： a) 入网前检测时，先将被检测的低压无功补偿装置的各组电容器断开，将低压无功补 偿标准功率源与低压无功补偿装置的控制器连接，每一组电容器投切开关分别与信号采集 接口板连接；无功补偿标准功率源、无功补偿检测仪、信号采集接口板的数据通讯接口分别 与检测信号控制平台相连； b) 在线现场检测时，被测低压无功补偿装置的各组电容器正常接入电网工作，将无功 补偿标准功率源的电压输出与被检测的低压无功补偿装置的控制器连接，低压无功补偿装 置的控制器的电压采样输入信号由无功补偿标准功率源提供；无功补偿检测仪的电流钳与 低压无功补偿装置的控制器的电流采样PT为相同测量位置；每一组电容器投切开关分别 与信号采集接口板连接；无功补偿标准功率源、低压无功补偿检测仪、信号采集接口板的数 据通讯接口分别与信号采集控制平台相连； c) 便携式低压无功补偿标准检测系统所提供的标准信号与采集到的被测低压无功补 偿装置的数据进行分析、比较和判断后，给出检测结果，输出相应的检测报告。
[0011] 有益效果：本发明能够确保检测环境标准、正确处理；能够同时满足低压无功补 偿装置的在线检测和入网前的检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本发明为无功补偿装置入网前检测的结构框图； 图2为本发明为无功补偿装置在线检测的结构框图。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0014] 图1是无功补偿装置入网前检测的结构框图也是本发明的结构框图，由无功补偿 标准功率源、信号采集接口板、无功补偿检测仪、一台笔记本电脑装有专用检测软件作为信 号采集控制平台所组成一种便携式低压无功补偿标准检测系统。信号采集接口板安装在低 压无功补偿检测仪内，通过测量导线与被检测的低压无功补偿装置相连接。
[0015] 进行入网前检测低压无功补偿装置时，信号源由低压无功补偿标准功率源提供， 能够输出量限为57. 7V、100V、220V、380V的交流电压，调节范围0-120%量限，调节细度 0. 002%量限；能够输出量限为1A、2A、5A、20A的交流电流，调节范围0-120%量限，调节细度 0. 002%量限；2-31次谐波，谐波含量0-40%，可单次或任意叠加多次谐波输出；频率输出调 节范围45Hz-65Hz，准确度0. 002Hz ;三相电压之间、三相电流之间、各相电压和电流之间可 任意移相、可模拟失压、失流、断相、反极性的电力故障。
[0016] 图2为无功补偿装置在线检测的结构框图，在线检测要将低压无功补偿装置电容 器负载断开，并将电容器投切开关两端连接到信号采集接口板。在检测开始前，低压无功补 偿装置控制器需要按照运行规程进行参数设定。
[0017] 一台笔记本电脑装有专用检测软件作为信号采集控制平台，与信号采集接口板连 接，向低压无功补偿标准功率源发出相应的命令，被检测的低压无功补偿装置应该产生相 应的测量数值，无功补偿投切开关跟随动作。
[0018] 低压无功补偿检测仪对低压无功补偿标准功率源的信号及低压无功补偿装置控 制器的测量参数和控制状态进行记录、同时对投切开关动作前后的电压波形进行记录。
[0019] 便携式低压无功补偿标准检测系统所提供的标准信号与采集到的被测低压无功 补偿装置的数据进行分析、比较和判断后，给出检测结果，输出相应的检测报告。
[0020] 进行在线现场检测按照图2连接便携式低压无功补偿标准检测系统，被检测低压 无功补偿装置的电容器组处于在线实际运行状态，电流采样信号来自线路实时变化的负载 信号。开始检测前需检查低压无功补偿装置初始化数值设置的条件是否正确，电容器组是 否有效，安全措施是否完善。
[0021] 在线现场检测低压无功补偿装置时，被测的低压无功补偿装置的电压采样信号来 自本发明的低压无功补偿标准功率源。
[0022] 控制低压无功补偿标准功率源的输出信号，使被测的低压无功补偿装置的控制器 产生相应的测量数值，并给出电容器投切开关动作命令。
[0023] 低压无功补偿检测仪对低压无功补偿标准功率源的信号及低压无功补偿装置控 制器的测量参数和控制状态进行记录、同时对投切开关动作前后的电压波形进行记录。
[0024] 对于不同的检测项目由携式低压无功补偿标准检测系统给出相应的控制命令，进 行循环操作，直至全部项目测距完成。
[0025] 便携式低压无功补偿标准检测系统所提供的标准信号与采集到的被测低压无功 补偿装置的数据进行分析、比较和判断后，给出检测结果，输出相应的检测报告。
[0026] 通过信号采集控制平台命令低压无功补偿标准功率源提供标准信号源，用于检测 低压无功补偿装置的电气性能，确保检测环境标准、正确。
[0027] 通过信号采集控制平台控制低压无功补偿检测仪采集被测低压无功补偿装置的 技术参数，并且对电容器投切开关在动作瞬间的电压、电流波形录波，用于状态分析。
[0028] 便携式低压无功补偿标准检测系统对投入运行中的低压无功补偿装置进行再线 检测，通过信号采集控制平台使低压无功补偿标准功率源模拟电容器组的投切控制条件， 让低压无功补偿装置的控制器给出控制命令，产生相应的动作。通过低压无功补偿检测仪 对投入运行中的低压无功补偿装置进行在线检测。
[0029] 便携式低压无功补偿标准检测系统信号采集接口板采用光电隔离，可接入20路 电容器投切开关信号，对不同的电压输入能够自适应。信号采集接口板有4个RS232接口， 三相电流采样接口，有单片机作为信号处理核心，可同时处理4路数据通讯和20路开关信 号采集。
【权利要求】
1. 一种便携式低压无功补偿标准检测系统，其特征在于：无功补偿标准功率源、信号 采集接口板、无功补偿检测仪、信号采集控制平台、被检测的无功补偿装置；被检测的无功 补偿装置分别与无功补偿标准功率源、信号采集接口板、无功补偿检测仪连接，无功补偿标 准功率源向被检测的无功补偿装置提供标准的信号输入，被检测的无功补偿装置输出的相 应动作和参数反馈给信号采集接口板和无功补偿检测仪；信号采集控制平台分别与信号采 集接口板、无功补偿检测仪和无功补偿标准功率源连接。
2. 根据权利要求1所述的便携式低压无功补偿标准检测系统，其特征在于：所述信号 采集接口板包括RS232接口和三相电流采样接口，所述信号采集接口板的信号接入均采用 光电隔离。
3. 根据权利要求2所述的便携式低压无功补偿标准检测系统，其特征在于：所述信号 采集接口板安装在无功补偿检测仪内。
4. 根据权利要求1所述的便携式低压无功补偿标准检测系统，其特征在于：所述信号 采集控制平台包括一台便携式笔记本电脑，所述便携式笔记本电脑内部安装了无功补偿标 准源信号输出控制、无功补偿检测仪测量值获取、通过信号采集接口板信号测量值的记录、 被检测的低压无功补偿装置检定结果的检测控制软件。
5. 根据权利要求1所述的便携式低压无功补偿标准检测系统，其特征在于：所述无功 补偿标准功率源可以输出量限为57. 7V、100V、220V、380V的交流电压，调节范围0-120%量 限，调节细度〇. 002%量限；能够输出量限为1A、2A、5A、20A的交流电流，调节范围0-120%量 限，调节细度〇. 002%量限；2-31次谐波，谐波含量0-40%，可单次或任意叠加多次谐波输出； 频率输出调节范围45Hz-65Hz，准确度0.002Hz ;三相电压之间、三相电流之间、各相电压和 电流之间可任意移相、可模拟失压、失流、断相、反极性的电力故障。
6. 根据权利要求1所述的便携式低压无功补偿标准检测系统，其特征在于：所述无功 补偿检测仪可实时测量无功补偿装置性能，可测量测量电网频率，电压偏差，3相不平衡率， 电压、电流、谐波，有功功率、无功功率、功率因数，电压闪变等电能质量参数，以及高次谐波 功率方向。
7. 根据权利要求1所述的便携式低压无功补偿标准检测系统的检测方法，其特征在于 以下步骤： a) 入网前检测时，先将被检测的低压无功补偿装置的各组电容器断开，将低压无功补 偿标准功率源与低压无功补偿装置的控制器连接，每一组电容器投切开关分别与信号采集 接口板连接；无功补偿标准功率源、无功补偿检测仪、信号采集接口板的数据通讯接口分别 与检测信号控制平台相连； b) 在线现场检测时，被测低压无功补偿装置的各组电容器正常接入电网工作，将无功 补偿标准功率源的电压输出与被检测的低压无功补偿装置的控制器连接，低压无功补偿装 置的控制器的电压采样输入信号由无功补偿标准功率源提供；无功补偿检测仪的电流钳与 低压无功补偿装置的控制器的电流采样PT为相同测量位置；每一组电容器投切开关分别 与信号采集接口板连接；无功补偿标准功率源、低压无功补偿检测仪、信号采集接口板的数 据通讯接口分别与信号采集控制平台相连； c) 便携式低压无功补偿标准检测系统所提供的标准信号与采集到的被测低压无功补 偿装置的数据进行分析、比较和判断后，给出检测结果，输出相应的检测报告。
【文档编号】G01R31/00GK104101787SQ201310113167
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月3日 优先权日:2013年4月3日
【发明者】李克文, 张大立, 高立克, 吴丽芳, 李珊, 俞小勇, 吴智丁, 祝文姬, 吴剑豪, 徐文浩, 陈讯, 李绍鹏, 朱寅 申请人:镇江海贝信息科技有限公司, 广西电网公司电力科学研究院, 镇江泰利丰电子有限公司