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三相电力谐波标准源的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种三相电力谐波标准源，包括控制模块、三相六路交流标准信号源发生器、多路功率放大器、取样模块、测量模块以及矢量采样模块。本实用新型采用数字波形合成，数字调频、调幅、数字移相以及大规模集成功放，电源输出抗干扰能力强；高稳定度；高精确度；高自动化程度；电流、电压和相位精确调节，设有多个常用试验点，常用点的设置一次到位；谐波幅度次数任意可调，谐波与基波间的相位可进行连续快速移动;是精确校准测量电能幅值和电能质量监测的理想装置。
【专利说明】三相电力谐波标准源
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力运检设备领域，尤其是一种三相电力谐波标准源。
【背景技术】
[0002]随着我国国民经济的蓬勃发展，电力负荷急剧加大，特别是冲击性和非线性负荷容量的不断增长，使得电网发生波形畸变、电压波动与闪变和三相不平衡等电能质量问题。电能质量问题直接影响高灵敏度负荷，也影响节能减排，于是电能质量越来越受到重视，出现了很多电能质量监测装置，但关于它的校准装置的发展相对滞后，还没有成熟稳定的专门校准设备。
[0003]目前国内外的谐波标准源为了保证输出幅度的准确，都是将输出信号转换成直流信号，通过与机内的直流基准信号进行比较，用差值进行控制，使输出信号幅度保证一定的准确度。在相位控制方面，大都采用过零触发来检测相位，然后通过计算再控制相位的准确度。
[0004]现有控制方法在无谐波的幅度控制上是可取的，但在有谐波的信号和相位控制上存在两个弊端:一是相位检测时引入的过零触发计数会带来诸多误差，最终将影响相位的控制精度:二是由于相位控制环节过多，从相位检测一计算一输出控制一相位平衡这一过程需反复几次才能确定输出相位的最终值，这就会大降低测量效率。当三相标准源有多个参量要进行调节控制时，如果采用上述原理将使系统非常复杂，且难于实现。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于克服上述不足之处，提供一种结构简单、设计合理的三相电力谐波标准源。
[0006]为实现上述目的本实用新型所采用的技术方案是:
[0007]—种三相电力谐波标准源，包括控制模块、三相六路交流标准信号源发生器、多路功率放大器、取样模块、测量模块以及矢量采样模块，所述控制模块输出端连接三相六路交流标准信号源发生器的输入端，三相六路交流标准信号源发生器的输出端连接多路功率放大器的输入端，多路功率放大器的输出端用于三相六路电压输出，在多路功率放大器的输出端分别并接有取样模块以及矢量采样模块，取样模块输入端连接在多路功率放大器上，取样模块输出端连接测量模块的输入端，测量模块的输出端连接控制模块的输入端，矢量采样模块的输入端连接在多路功率放大器上，矢量采样模块的输出端连接控制模块的输入端，在多路功率放大器的输出端还并接一 AGC电路，所述AGC电路连接一比较器，该比较器串接在三相六路交流标准信号源发生器与多路功率放大器的电路上，AGC电路主要取输出量的幅值比例信号，相位信号及部分高频电信号成份，得出一误差信号送至功放前级电路去调节信号变化。
[0008]而且，所述三相六路交流标准信号源发生器包括低通滤波器、幅度控制器，所述三相六路交流标准信号源发生器所输出的交流标准信号依次经低通滤波器、幅度控制器传输到多路功率放大器上。
[0009]而且，所述多路功率放大器包括功放前级、功率放大器，三相六路交流标准信号源发生器中的幅度控制器通过功放前级连接功率放大器的输入端，功率放大器输出端连接电压输出电路，功率放大电路主要完成升压或升流及功率放大，该电压输出电路即为三相六路电压输出电路。
[0010]而且，所述幅度控制器为16位高精度数字电位器。
[0011]本实用新型的有益效果是:
[0012]1、本实用新型采用数字波形合成，数字调频、调幅、数字移相以及大规模集成功放，电源输出抗干扰能力强；高稳定度；高精确度；高自动化程度；电流、电压和相位精确调节，设有多个常用试验点，常用点的设置一次到位；谐波幅度次数任意可调，谐波与基波间的相位可进行连续快速移动；是精确校准测量电能幅值和电能质量监测的理想装置。
[0013]2、本实用新型采用独创的复合反馈控制带采样的电压，电流功率放大器设计，可以根据输出幅值和相位变化自动调整功率放大电路，对输出信号不仅可以采样幅度，还采样相位，输出信号经过矢量采样后与机内的交流基准信号进行比较(幅值，相位比较)，用差值进行控制进行标准源的输入设计。
[0014]3、本实用新型对交流信号源在功率放大前的加设一级低通滤波器，由此把高于3KHz以上的中高频干扰信号滤除，然后将滤波后的交流基准信号送至幅度控制电路，幅度控制电路主要由16位高精度数字电位器构成，由此完成输出电量的调节细度。
[0015]4、本实用新型对于输出信号的相位、幅度数据以及数据比较的采集方式和线路相互独立，不仅避免各自信号提取时的干扰，而且也提高了信号提取的精度，避免了集中提取信号后再分别分配电路进行幅度和相位数据比较和测量的误差。
【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1是本实用新型中的电路连接框图；
[0017]图2是本实用新型的工作原理电路框图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
[0019]一种三相电力谐波标准源，包括控制模块、三相六路交流标准信号源发生器、多路功率放大器、取样模块、测量模块以及矢量采样模块，所述控制模块输出端连接三相六路交流标准信号源发生器的输入端，用于控制三相六路交流标准信号源的输入设计，三相六路交流标准信号源发生器的输出端连接多路功率放大器的输入端，多路功率放大器的输出端用于三相六路电压输出，在多路功率放大器的输出端分别并接有取样模块以及矢量采样模块，取样模块输入端连接在多路功率放大器上，取样模块输出端连接测量模块的输入端，测量模块的输出端连接控制模块的输入端，矢量采样模块的输入端连接在多路功率放大器上，矢量采样模块的输出端连接控制模块的输入端。
[0020]在多路功率放大器的输出端还并接一AGC电路，所述AGC电路连接一比较器，该比较器串接在三相六路交流标准信号源发生器与多路功率放大器的电路上，AGC电路主要取输出量的幅值比例信号，相位信号及部分高频电信号成份，得出一误差信号送至功放前级电路去调节信号变化。
[0021]上述三相六路交流标准信号源发生器包括低通滤波器、幅度控制器，所述三相六路交流标准信号源发生器所输出的交流标准信号依次经低通滤波器、幅度控制器传输到多路功率放大器上，由于部分交流基准信号存在一部分无用的高频度信号，所以通过低通滤波电路把高于3KHz以上的中高频干扰信号滤除，幅度控制器调节输出电量细度。
[0022]上述多路功率放大器包括功放前级、功率放大器，三相六路交流标准信号源发生器中的幅度控制器通过功放前级连接功率放大器的输入端，功率放大器输出端连接电压输出电路，功率放大电路主要完成升压或升流及功率放大，该电压输出电路即为三相六路电压输出电路。
[0023]功率放大电路放大后的交流信号接至电压输出电路输出，同时还将电压输出的电信号送至取样模块进行电量幅度采集，并通过测量模块进行测量，然后将信息反馈到控制模块，矢量采样模块将电压输出的电信号的相位进行采集，然后将信息也反馈到控制模块，由此实现复合反馈控制的同时对电压输出进行采样。
[0024]幅度控制器为16位高精度数字电位器。
[0025]控制模块上连接有显示器和键盘，实现人机交互的操作方式，显示器用于对取样模块和矢量采样模块对电压输出的电量幅度及电信号相位进行观察和分析。
[0026]尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
【权利要求】
1.一种三相电力谐波标准源，其特征在于:包括控制模块、三相六路交流标准信号源发生器、多路功率放大器、取样模块、测量模块以及矢量采样模块，所述控制模块输出端连接三相六路交流标准信号源发生器的输入端，三相六路交流标准信号源发生器的输出端连接多路功率放大器的输入端，多路功率放大器的输出端用于三相六路电压输出，在多路功率放大器的输出端分别并接有取样模块以及矢量采样模块，取样模块输入端连接在多路功率放大器上，取样模块输出端连接测量模块的输入端，测量模块的输出端连接控制模块的输入端，矢量采样模块的输入端连接在多路功率放大器上，矢量采样模块的输出端连接控制模块的输入端，在多路功率放大器的输出端还并接一 AGC电路，所述AGC电路连接一比较器，该比较器串接在三相六路交流标准信号源发生器与多路功率放大器的电路上，AGC电路主要取输出量的幅值比例信号，相位信号及部分高频电信号成份，得出一误差信号送至功放前级电路去调节信号变化。
2.根据权利要求1所述的三相电力谐波标准源，其特征在于:所述三相六路交流标准信号源发生器包括低通滤波器、幅度控制器，所述三相六路交流标准信号源发生器所输出的交流标准信号依次经低通滤波器、幅度控制器传输到多路功率放大器上。
3.根据权利要求2所述的三相电力谐波标准源，其特征在于:所述多路功率放大器包括功放前级、功率放大器，三相六路交流标准信号源发生器中的幅度控制器通过功放前级连接功率放大器的输入端，功率放大器输出端连接电压输出电路，功率放大电路主要完成升压或升流及功率放大，该电压输出电路即为三相六路电压输出电路。
4.根据权利要求2所述的三相电力谐波标准源，其特征在于:所述幅度控制器为16位高精度数字电位器。
【文档编号】G01R35/00GK203745634SQ201320778690
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2013年12月2日
【发明者】葛荣刚, 高世伟, 刘兆领, 郑悦, 李聪利, 赵宇营 申请人:国家电网公司, 国网天津市电力公司