APF/SVG模块自动校准测试系统及测试方法与流程

本发明涉及校准测试领域，具体地，涉及一种有源电力滤波器(APF：Active Power Filter)/静止无功发生器(SVG：Static VAR Generator)模块的自动校准、测试系统，应用于APF/SVG模块在生产过程中自动校准、自我诊断、自动测试，其中，符号/表示或者的意思，本发明能够适用于。

背景技术：

随着经济和电力系统的发展，供电质量问题日益凸显，无功、谐波、不平衡及电压波动成为影响供电质量的主要问题。电力用户对电能质量治理设备的需求日渐提高，而电能质量治理设备中，有源电力滤波器(APF)及静止无功发生器(SVG)应用越来越广泛。因此，如何更好的满足用户对电能质量治理设备尤其是APF及SVG的需求成为电能质量治理设备生产厂家的迫切需求。

在保证产品性能的前提下，电力用户对电能质量治理设备的需求主要体现在两个方面，其一是要求电能质量治理设备要有极高的可靠性，良好的电能质量可以为用户带来更好的产品质量、更高的生产效率、更高的产量，而可靠的电能质量治理设备才能满足用户对电能质量的需求，这是电力用户对电能质量治理设备的首要需求；电力用户对电能质量治理设备的第二个需求是电能质量治理设备的交货速度，交期延迟可能导致电力用户的生产计划推迟，影响其生产，造成其直接或间接的经济损失，因此，保证交货期也是电力用户的迫切需要。

对于电能质量治理设备生产厂家而言，要保证产品的可靠性，除了在设计的时候给予足够的保障之外，在产品的生产过程中，需要对产品做尽可能详尽的调试及测试，并且调试和测试过程应尽做到可能多的自动化，以避免产品调试和测试过程中人为因素造成的损坏或遗漏。另外，对于被测试产品存在的问题，应当尽量在早期发现，以免在后期问题暴露，引发故障扩大化，造成额外的生产损耗并且降低生产效率。而这就要求早期的测试应当尽可能涵盖所有的硬件电路，因此使得测试的工作量大大增加，要保证测试效率，采用产品自动调试、测试显然是必要手段。

采用自动化测试不仅能够避免产品调试和测试过程中人为因素造成的损坏或遗漏，同时也可以大大提高测试效率，提高产品的生产可靠性及生产效率，缩短产品生产周期。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种APF/SVG模块自动校准、测试系统及测试方法。

根据本发明提供的一种APF/SVG模块自动校准测试系统，包括：上位机、综合测试机、程序下载器；

所述上位机在接收到开始测试的指令后，通过程序下载器自动给被测APF/SVG模块下载程序，并通过综合测试机获取被测APF/SVG模块的测试数据；

所述综合测试机，根据接收自上位机的控制指令，根据不同的测试状态给被测APF/SVG模块提供不同的交流电源、直流电源以及测试信号；

所述程序下载器，通过数据接口接收上位机发过来的程序数据，并将程序数据发送给被测APF/SVG模块。

优选地，所述上位机，包含：校准及单元测试模块、程序下载模块、主控模块、模拟运行模块、参数下载模块；

所述校准及单元测试模块，用于通过综合测试机，给被测APF/SVG模块下载校准及单元测试程序，对被测APF/SVG模块进行单元电路功能测试，对被测APF/SVG模块的采样信号做直流及幅值校准，对单元电路功能测试结果及校准结果进行分析计算，判断被测APF/SVG模块的单元电路工作是否正常，将校准值及配置数据下载到被测APF/SVG模块；

所述程序下载模块，用于将校准及单元测试程序及模拟运行测试程序通过程序下载器下载到被测APF/SVG模块；

所述主控模块，用于根据主控流程对校准及单元测试模块、程序下载模块、模拟运行模块、参数下载模块进行控制；

所述模拟运行模块，用于程序下载器给被测APF/SVG模块下载模拟运行测试程序，并用于通过综合测试机对被测APF/SVG模块进行模拟运行测试，模拟使用现场环境让被测APF/SVG模块开机运行，读取被测APF/SVG模块运行波形数据，计算被测APF/SVG模块性能指标，判断被测APF/SVG模块是否能正常运行；

所述参数下载模块，通过综合测试机将校准值及配置数据下载到被测APF/SVG模块中。

优选地，所述综合测试机，包含：交流程控电源、直流程控电源、测试信号交换阵列；

所述交流程控电源，根据上位机发过来的控制指令，在不同的测试模式及测试步骤下，给被测APF/SVG模块提供不同的交流电源；

所述直流程控电源，根据上位机发过来的控制指令，在不同的测试模式及测试步骤下，给被测APF/SVG模块提供不同的直流电源；

所述测试信号交换阵列，包括多个继电器构成的信号交换阵列，测试信号交换阵列根据上位机发过来的控制指令，在不同的测试模式及测试步骤下，给被测APF/SVG模块提供不同的信号源。

根据本发明提供的一种APF/SVG模块自动校准测试方法，包括：

步骤S1：根据开始测试的指令，进入模块测试状态；

步骤S2：给被测APF/SVG模块提供直流电源；

步骤S3：在上位机的控制下，执行被测APF/SVG模块的校准及单元测试；

步骤S4：判断被测APF/SVG模块的校准及单元测试是否通过；若通过，则进入步骤S5继续执行；若没有通过，则弹出提示窗口，让测试人员选择是否重新测试，若测试人员选择进行重新测试，则返回步骤S3继续执行，若测试人员选择不重新测试，则进入步骤S7继续执行；

步骤S5：在上位机的控制下，执行被测APF/SVG模块的模拟运行测试；

步骤S6：判断被测APF/SVG模块的模拟运行测试是否通过；若通过，则进入步骤S7继续执行；若没有通过，则弹出提示窗口，让测试人员选择是否重新测试，若测试人员选择进行重新测试，则返回步骤S5继续执行，若测试人员选择不重新测试，则进入步骤S7继续执行；

步骤S7：关闭被测APF/SVG模块的直流电源，将测试日志文件及测试数据文件存盘，退出模块测试状态。

优选地，所述步骤S3包括如下步骤：

步骤S3.1：当主控流程运行被测APF/SVG模块的校准及单元测试，则被测APF/SVG模块的校准及单元测试流程被调用，进入模块校准及单元测试状态；

步骤S3.2：对被测APF/SVG模块下载校准及单元测试程序；

步骤S3.3：判断程序下载是否成功；若成功，则进入步骤S3.4继续执行；若没有成功，则弹出提示窗口，让测试人员选择是否重新下载校准及单元测试程序，若测试人员选择进行重新下载校准及单元测试程序，则返回步骤S3.2继续执行，若测试人员选择不重新下载校准及单元测试程序，则认为测试失败；

步骤3.4：使得被测APF/SVG模块进入单元测试状态；

步骤3.5：给被测APF/SVG模块发送指令，执行单元测试；

步骤3.6：使得被测APF/SVG模块进入直流校准状态；

步骤3.7：在直流校准状态下，给被测APF/SVG模块发送指令，获取被测APF/SVG模块各采样信号，并根据采样信号计算出被测APF/SVG模块的采样直流校准值；

步骤3.8：使得被测APF/SVG模块进入交流校准状态；

步骤3.9：在交流校准状态下，给被测APF/SVG模块发送指令，获取被测APF/SVG模块各采样信号，并由采样信号计算出被测APF/SVG模块的采样幅度校准值；

步骤3.10：给被测APF/SVG模块发送指令，将采样校准值及配置数据存入被测APF/SVG模块中，并将测试结果在信息窗口中显示。

优选地，在所述步骤3.5中，先后执行如下单元测试：

-分别驱动被测APF/SVG模块各IGBT，采集被测APF/SVG模块输出电压，分析各IGBT及驱动电路状态；

-采集被测APF/SVG模块各桥臂驱动状态；

-调节被测APF/SVG模块输出的风扇电压，并采集各风扇转速，分析风扇调速电路及各风扇状态；

-采集被测APF/SVG模块各桥臂温度值，分析温度检测电路状态。

优选地，所述步骤S5包括如下步骤：

步骤S5.1：当主控流程运行被测APF/SVG模块的模拟运行测试，则被测APF/SVG模块模拟运行测试流程被调用，进入模块模拟运行测试状态；

步骤S5.2：对被测APF/SVG模块下载模拟运行测试程序；

步骤S5.3：判断被测APF/SVG模块下载模拟运行测试程序是否成功；若成功，则进入步骤S5.4继续执行；若没有成功，则弹出提示窗口，让测试人员选择是否重新下载模拟运行测试程序，若测试人员选择进行重新下载校准及单元测试程序，则返回步骤S5.2继续执行，若测试人员选择不重新下载模拟运行测试程序，则认为测试失败；

步骤S5.4：得被测APF/SVG模块进入模拟运行测试状态；

步骤S5.5：给被测APF/SVG模块发送指令，执行模拟运动测试步骤，获得测试数据；

步骤S5.6：利用所获得的测试数据计算被测APF/SVG模块的性能指标。

优选地，在所述步骤S5.5中，先后执行如下模拟运行测试步骤，以获得测试数据：

-获取被测APF/SVG模块的状态；

-控制被测APF/SVG模块开机运行；

-控制被测APF/SVG模块发出指定电流；

-读取被测APF/SVG模块运行波形数据。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明自动校准、测试系统操作简单，仅需将自动校准、测试系统和被测APF/SVG模块相连，然后在上位机上输入生产信息后，单击“开始测试按钮”，接下来的测试及校准工作完全由自动校准、测试系统自动完成，可以大大缩短校准、测试工时，并且不会出错或遗漏。经实际使用证明，使用本发明自动校准、测试系统将原有由人工完成的校准、测试工时由1各小时降低到5分钟以内，大大提高了校准、测试的效率，并且降低了生产成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明提供的APF/SVG模块自动校准测试系统的结构示意图。

图2为本发明提供的APF/SVG模块自动校准测试方法的主控流程示意图。

图3：为本发明提供的APF/SVG模块自动校准测试方法中的主控流程中校准及单元测试流程示意图。

图4为本发明提供的APF/SVG模块自动校准测试方法中的主控流程中模拟运行测试流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，根据本发明提供的APF/SVG模块自动校准测试系统，包括：上位机10、综合测试机20、程序下载器30。

所述上位机10，通过程序下载器30自动给被测APF/SVG模块400下载程序，通过通讯接口来与综合测试机20以及被测APF/SVG模块400进行通讯，控制综合测试机20，并且获取被测APF/SVG模块400运行数据。

所述综合测试机20，通过通讯接口接收上位机10的控制指令，根据不同的测试状态给被测APF/SVG模块400提供不同的交流电源、直流电源以及测试信号。

所述程序下载器30，通过数据接口接收上位机10发过来的程序数据，通过下载接口将程序数据发送给被测APF/SVG模块400。

其中，所述上位机10，包含：校准及单元测试模块11、程序下载模块12、主控模块13、Modbus通讯模块14、模拟运行模块15、参数下载模块16；

所述主控模块13，用于协调上位机10内各模块的工作流程，显示测试结果，保存测试记录等。

所述校准及单元测试模块11，用于给被测APF/SVG模块400下载校准及单元测试程序，对被测APF/SVG模块400进行单元电路功能测试，对被测APF/SVG模块400的采样信号做直流及幅值校准，对单元测试结果及校准结果进行分析计算，判断各单元电路工作是否正常，将校准值及其它配置数据下载到被测APF/SVG模块400。

所述程序下载模块12，用于将校准及单元测试程序及模拟运行测试程序通过程序下载器30下载到被测APF/SVG模块400。

所述Modbus通讯模块14，通过主控模块13，实现上位机10内各子模块与综合测试机20及被测APF/SVG模块400之间实现数据交互。

所述模拟运行模块15，用于给被测APF/SVG模块400下载模拟运行测试程序，对被测APF/SVG模块400进行模拟运行测试，模拟使用现场环境让被测APF/SVG模块400开机运行，读取被测APF/SVG模块400运行波形数据，计算被测APF/SVG模块400性能指标，判断被测APF/SVG模块400是否能正常运行。

所述参数下载模块16，通过Modbus通讯模块14将校准值及其它配置数据下载到被测APF/SVG模块400。

其中，所述综合测试机20，包含：Modbus通讯模块21、交流程控电源22、直流程控电源23、测试信号交换阵列24。

所述Modbus通讯模块21，用于和上位机10的通讯接口相连，接收来自上位机10的指令，从而实现对交流程控电源22、直流程控电源23、测试信号交换阵列24的控制。

所述交流程控电源22，根据上位机10发过来的控制指令，在不同的测试模式及测试步骤下，给被测APF/SVG模块400提供不同的交流电源。

所述直流程控电源23，根据上位机10发过来的控制指令，在不同的测试模式及测试步骤下，给被测APF/SVG模块400提供不同的直流电源。

所述测试信号交换阵列24，是由众多继电器构成的信号交换阵列，根据上位机10发过来的控制指令，在不同的测试模式及测试步骤下，给被测APF/SVG模块400提供特定的信号源。

所述APF/SVG模块自动校准测试系统可用于执行APF/SVG模块自动校准测试方法。

本发明还提供一种APF/SVG模块自动校准测试方法，包括步骤：

步骤S1：上位机通过界面获取设置的被测APF/SVG模块400的模块类型及模块生产编码，根据测试人员单击的“开始测试”按钮，进入模块测试状态；

步骤S2：综合测试机20给被测APF/SVG模块400提供直流电源；

步骤S3：在上位机的控制下，执行被测APF/SVG模块400的校准及单元测试；

步骤S4：判断被测APF/SVG模块400的校准及单元测试是否通过；若通过，则进入步骤S5继续执行；若没有通过，则弹出提示窗口，让测试人员选择是否重新测试，若测试人员根据信息窗口提供的信息判断故障部位，经过简单维修后，确认选择进行重新测试，则返回步骤S3继续执行，若测试人员选择不重新测试，则进入步骤S7继续执行；

步骤S5：在上位机的控制下，执行被测APF/SVG模块400的模拟运行测试；

步骤S6：判断被测APF/SVG模块400的模拟运行测试是否通过；若通过，则进入步骤S7继续执行；若没有通过，则弹出提示窗口，让测试人员选择是否重新测试，测试人员根据信息窗口提供的信息判断故障部位，经过简单维修后，确认选择进行重新测试，则返回步骤S5继续执行，若测试人员选择不重新测试，则进入步骤S7继续执行；

步骤S7：综合测试机20关闭被测APF/SVG模块400的直流电源，将测试日志文件及测试数据文件存盘，以备日后查询，最后退出模块测试状态，即执行退出测试流程。

具体地，所述步骤S3包括如下步骤：

步骤S3.1：当主控模块13的主控流程运行被测APF/SVG模块400的校准及单元测试，则被测APF/SVG模块400的校准及单元测试流程被调用，进入模块校准及单元测试状态；

步骤S3.2：主控模块13调用程序下载模块12通过程序下载器30对被测APF/SVG模块400下载校准及单元测试程序；

步骤S3.3：判断程序下载是否成功；若成功，则进入步骤S3.4继续执行；若没有成功，则弹出提示窗口，让测试人员选择是否重新下载校准及单元测试程序，测试人员根据信息窗口提供的信息判断导致程序下载失败的原因，经过简单维修后，确认选择进行重新下载校准及单元测试程序，则返回步骤S3.2继续执行，若测试人员选择不重新下载校准及单元测试程序，则认为测试失败，往测试失败出口结束校准及单元测试流程；

步骤3.4：主控模块13调用Modbus通讯模块14给综合测试机20发送指令，使得被测APF/SVG模块400进入单元测试状态；

步骤3.5：主控模块13调用Modbus通讯模块14给被测APF/SVG模块400发送指令，先后执行如下单元测试：

-分别驱动被测APF/SVG模块400各IGBT，采集被测APF/SVG模块400输出电压，分析各IGBT及驱动电路状态；

-采集被测APF/SVG模块400各桥臂驱动状态；

-调节被测APF/SVG模块400输出的风扇电压，并采集各风扇转速，分析风扇调速电路及各风扇状态；

-采集被测APF/SVG模块400各桥臂温度值，分析温度检测电路状态；

步骤3.6：主控模块13调用Modbus通讯模块14给综合测试机20发送指令，使得被测APF/SVG模块400进入直流校准状态；

步骤3.7：在直流校准状态下，主控模块13调用Modbus通讯模块14给被测APF/SVG模块400发送指令，获取被测APF/SVG模块400各采样信号，并根据采样信号计算出被测APF/SVG模块400的采样直流校准值；

步骤3.8：主控模块13调用Modbus通讯模块14给综合测试机20发送指令，使得被测APF/SVG模块400进入交流校准状态；

步骤3.9：在交流校准状态下，主控模块13调用Modbus通讯模块14给被测APF/SVG模块400发送指令，获取被测APF/SVG模块400各采样信号，并由采样信号计算出被测APF/SVG模块400的采样幅度校准值；

步骤3.10：上述单元测试完成以后，主控模块13调用Modbus通讯模块14给被测APF/SVG模块400发送指令，将采样校准值及配置数据存入被测APF/SVG模块400中，并将测试结果在信息窗口中显示；

步骤3.11；最后，判断各单元测试的数据是否正常，若单元测试的数据正常，则认为测试成功，往测试成功出口结束校准及单元测试流程，若测试数据不正常，则认为测试失败，往测试失败出口结束校准及单元测试流程。

具体地，所述步骤S5包括如下步骤：

步骤S5.1：当主控模块13的主控流程运行被测APF/SVG模块400的模拟运行测试，则被测APF/SVG模块400模拟运行测试流程被调用，进入模块模拟运行测试状态；

步骤S5.2：主控模块13调用程序下载模块12通过程序下载器30对被测APF/SVG模块400下载模拟运行测试程序；

步骤S5.3：判断被测APF/SVG模块400下载模拟运行测试程序是否成功；若成功，则进入步骤S5.4继续执行；若没有成功，则弹出提示窗口，让测试人员选择是否重新下载模拟运行测试程序，测试人员根据信息窗口提供的信息判断导致程序下载失败的原因，经过简单维修后，确认选择进行重新下载校准及单元测试程序，则返回步骤S5.2继续执行，若测试人员选择不重新下载模拟运行测试程序，则认为测试失败，往测试失败出口结束模拟运行测试流程；

步骤S5.4：主控模块13调用Modbus通讯模块14给综合测试机20发送指令，使得被测APF/SVG模块400进入模拟运行测试状态；

步骤S5.5：主控模块13调用Modbus通讯模块14给被测APF/SVG模块400发送指令，先后执行如下模拟运行测试步骤，以获得测试数据：

-获取被测APF/SVG模块400的状态；

-控制被测APF/SVG模块400开机运行；

-控制被测APF/SVG模块400发出指定电流；

-读取被测APF/SVG模块400运行波形数据；

步骤S5.6：利用所获得的测试数据计算被测APF/SVG模块400的性能指标；

步骤S5.7：判断测试数据是否正常，若测试数据正常，则认为测试成功，往测试成功出口结束模拟运行测试流程，若测试数据不正常，则认为测试失败，往测试失败出口结束模拟运行测试流程。

所述APF/SVG模块自动校准测试方法可以通过所述APF/SVG模块自动校准测试系统实现。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。