一种用于电网参数检测和故障诊断的恒流源信号发生器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种恒流源信号发生器，尤其涉及一种用于电网参数检测和故障诊断的恒流源信号发生器。
【背景技术】
[0002]小电流选线全称小电流接地选线装置，简称小电流。是一种电力行业使用的保护设备。该设备适用于3KV - 66KV中性点不接地或中性点经电阻、消弧线圈接地系统的单相接地选线，用于电力系统的变电站、发电厂、水电站及化工、采油、冶金、煤炭、铁路等大型厂矿企业的供电系统，能够指示出发生单相接地故障的线路。
[0003]在电力系统中，小电流接地选线常规多采用电压型信号源注入电网，因信号源负载为电网，受工频电压影响注入信号电流发生畸变，为此需要功率滤波器适配才能保证输入信号为正弦，电压型信号源不仅改变频率较难，而且体积笨重，控制精度差。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于电网参数检测和故障诊断的恒流源信号发生器，输出滤波单元直接与电网相连，不需要功率滤波器，改变频率方便，体积小，控制精度高。
[0005]本实用新型所采用的技术方案如下:一种用于电网参数检测和故障诊断的恒流源信号发生器，包括电源单元、整流单元、逆变单元、CPU单元、电流采样单元和输出滤波单元，所述电源单元电连接整流单元，所述整流单元电连接逆变单元，所述逆变单元分别电连接电流采样单元和输出滤波单元，所述电流采样单元电连接CPU单元，所述CPU单元电连接逆变单元，所述逆变单元与输出滤波单元之间设置高频电抗器。
[0006]作为优选，所述CPU单元包括数字信号处理器、ARM核心控制模块、FPGA芯片中的一种或几种。
[0007]作为优选，所述逆变单元包括IGBT模块和IPM智能功率模块。
[0008]作为优选，所述输出滤波单元输出电流为3A-10A，频率为5HZ-300HZ的正弦电流信号。
[0009]本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是:本实用新型具有输出滤波单元直接与电网相连，不需要功率滤波器，改变频率方便，体积小，效率高，控制精度高的优点。CPU单元采用ST公司的STM32F303芯片，确保该信号发生器的使用寿命较长，减少更换次数，降低成本，而且确保控制准确可靠。IPM智能功率模块采用三菱公司的PS21964-4A，具有GTR(大功率晶体管)高电流密度、低饱和电压和耐高压的优点，以及M0SFET (场效应晶体管)高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。
[0010]由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本实用新型的结构框图；
【具体实施方式】
[0013]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0014]实施例一
[0015]如图1所示，一种用于电网参数检测和故障诊断的恒流源信号发生器，包括电源单元、整流单元、逆变单元、CPU单元、电流采样单元和输出滤波单元，电源单元电连接整流单元，电源单元为整流单元供电，整流单元电连接逆变单元，逆变单元分别电连接电流采样单元和输出滤波单元，电流采样单元电连接CPU单元，CPU单元电连接逆变单元，逆变单元与输出滤波单元之间设置高频电抗器，通过电流采样单元和CPU单元来检测电网中的参数以及在电网发生故障时，及时发现故障，解决问题，提高工作效率。
[0016]更优地，电源单元为AC/DC220V，经过整流单元后，提供母线电压给逆变单元，逆变单元将直流转换为特定频率的正弦电流信号，经过高频电抗器，通过输出滤波单元输出。
[0017]更优地，CPU单元包括数字信号处理器(DSP)、ARM核心控制模块、FPGA芯片中的一种或几种，根据本实用新型数据处理的量，优选ARM核心控制模块，不仅能够确保数据处理精度高，而且体积小，安装使用方便。
[0018]更优地，ARM核心控制模块采用ST公司的STM32F303芯片。
[0019]更优地，逆变单元包括IGBT模块和IPM智能功率模块，IPM智能功率模块不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起，而且内部还集成有过电压，过电流和过热等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU，它由高速低功耗的管芯和优化的门极驱动电路以及快速保护电路构成，即使发生负载事故或使用不当，也可以保证IPM自身不受损坏。
[0020]更优地，输出滤波单元输出电流为3A-10A，频率为5HZ-300HZ的正弦电流信号。
[0021]更优地，逆变单元采用三菱公司的PS21964-4A。
[0022]具体工作过程:本实用新型的工作原理是CPU单元采用滞环控制产生PWM电压，驱动逆变单元产生频率可调的电流型信号源，通过电流采样单元对电流进行采样，通过电流型信号源通过高频电抗器后通过输出滤波单元输出正弦电流信号。
[0023]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于电网参数检测和故障诊断的恒流源信号发生器，包括电源单元、整流单元、逆变单元、CPU单元、电流采样单元和输出滤波单元，其特征在于:所述电源单元电连接整流单元，所述整流单元电连接逆变单元，所述逆变单元分别电连接电流采样单元和输出滤波单元，所述电流采样单元电连接CPU单元，所述CPU单元电连接逆变单元，所述逆变单元与输出滤波单元之间设置高频电抗器。2.根据权利要求1所述的一种用于电网参数检测和故障诊断的恒流源信号发生器，其特征在于:所述CPU单元包括数字信号处理器、ARM核心控制模块、FPGA芯片中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种用于电网参数检测和故障诊断的恒流源信号发生器，其特征在于:所述逆变单元包括IGBT模块和IPM智能功率模块。4.根据权利要求1所述的一种用于电网参数检测和故障诊断的恒流源信号发生器，其特征在于:所述输出滤波单元输出电流为3A-10A，频率为5HZ-300HZ的正弦电流信号。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于电网参数检测和故障诊断的恒流源信号发生器，包括电源单元、整流单元、逆变单元、CPU单元、电流采样单元和输出滤波单元，所述电源单元电连接整流单元，所述整流单元电连接逆变单元，所述逆变单元分别电连接电流采样单元和输出滤波单元，所述电流采样单元电连接CPU单元，所述CPU单元电连接逆变单元，所述逆变单元与输出滤波单元之间设置高频电抗器。本实用新型具有输出滤波单元直接与电网相连，不需要功率滤波器，改变频率方便，体积小，效率高，控制精度高的优点。
【IPC分类】G01R1/20, G01R31/08, G01R19/00
【公开号】CN204989259
【申请号】CN201520528926
【发明人】王炳国, 程立明, 唐晓燕, 孔洪亮, 丛恒利, 李殿斌, 孟祥滨, 郑艳萍, 潘庆波, 姜海科
【申请人】胜利油田胜利电器有限责任公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年7月21日