一种适用于高压计量设备的辐射抗扰度电磁兼容测试系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于高压计量设备的辐射抗扰度电磁兼容测试系统及方法，该系统包括上位机和路由器，设置在电波暗室内的发射天线和高压计量设备，该系统还包括通过无线连接的方式并联在路由器与高压计量设备之间的高压输出系统和辐射抗扰度测试系统，其中：高压输出系统包括依次相连的信号发生器、稳压稳流器、升压升流器和校准系统，升压升流器的输出端与高压计量设备的一个输入端相连，高压计量设备的输出端与校准系统相连；辐射抗扰度测试系统包括依次相连的信号源、功率放大器、功率计和射频开关，射频开关的输出端通过发射天线与高压计量设备的另一个输入端相连。本发明专利技术能够提高高压计量设备准确性及可靠性，保障了电网的稳定运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力应用领域，尤其涉及一种适用于高压计量设备的辐射抗扰度电磁兼容测试系统及方法。
技术介绍
当今社会，电力系统的电磁环境日益复杂，电力系统中计量设备作为电力线路和终端的重要组成部分,关系到所有用电单位、企业乃至千家万户的费用结算问题，不仅需要准确和稳定的计量能力,而且还需要其具有一定电磁兼容抗干扰的能力。受干扰的计量设备容易造成计量数值的错误，因此需要保证计量设备在复杂环境下工作的稳定性。而且电力计量设备一般是由单片机、电子元器件组成,这些设备非常容易受到强电磁环境的影响而不能正常工作,或出现稳定性下降等问题。所以电力系统的计量设备在应用之前必须经过电磁兼容性能的测试。电力系统的电力计量设备在设计时需要考虑复杂环境的适应问题，在电磁兼容领域有辐射抗扰度、传导抗扰度、工频磁场、电快速脉冲群、电压跌落等测试，辐射抗扰度试验作为主要的试验项目来评价电能表的电磁兼容等级，由于辐射抗扰度测试必须要在电波暗室内进行，它的测试方法非常严格，设备的选择也具有局限性。国内在电子产品的电磁兼容测试有相关经验和标准可寻,国内的电磁兼容测试方法形成了一套相对比较完善的、实用的电磁兼容检测体系。但在高压设备的电磁兼容领域还处于研究初步阶段。国内外对于高压计量类产品并无电磁兼容相关标准和方法。目前国内对于复杂电磁环境下高压智能电网设备运行状态下的辐射抗扰度测试系统的研究还处于起步阶段，在电力高压领域的电磁兼容测试一直属于行业的空白领域，由于高压线路和设备的电磁环境更为复杂，现阶段还未涉及到将高压设备接入电波暗室内进行测试的案例，其所需要的高压环境及高压整体电磁兼容试验装置及方法没有统一的标准及成熟的试验平台。因此，有必要设计一套针对高压智能电网电力设备电磁兼容性能测试的系统及相关设备，填补高压领域无法进行电磁兼容测试的空白，同时提高高压计量设备准确性及可靠性来保障电网的稳定运行。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中缺乏高压电磁兼容性检测设备的缺陷，提供一种适用于高压计量设备的辐射抗扰度电磁兼容测试系统及方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术提供一种适用于高压计量设备的辐射抗扰度电磁兼容测试系统，包括设置在控制室内的上位机和路由器，以及设置在电波暗室内的发射天线和高压计量设备，该系统还包括通过无线连接的方式并联在路由器与高压计量设备之间的高压输出系统和辐射抗扰度测试系统，其中：上位机为测试用计算机，用于上位机通过控制软件一方面能够控制低压部分信号源、功率放大器、射频开关、功率计、发射天线的输出，另一方面能够控制高压输出系统进行高压环境的输出，为高压计量设备提供测试所需的电磁环境和电源环境，同时通过高压计量设备的校准系统对比标准数据和测试结果；高压输出系统包括依次相连的信号发生器、稳压稳流器、升压升流器和校准系统，升压升流器的输出端与高压计量设备的一个输入端相连，高压计量设备的输出端与校准系统相连；信号发生器为调频调幅调相数字信号发生器，稳压稳流器将信号发生器输入的电压电流信号进行功率放大，升压升流器将输送过来的电压信号通过高压升压器输出高压电压信号，电流信号通过高压升流器输出大电流信号，校准系统用于对信号进行对比和校准；辐射抗扰度测试系统包括依次相连的信号源、功率放大器、功率计和射频开关，射频开关的输出端通过发射天线与高压计量设备的另一个输入端相连；信号源用于提供射频信号；功率放大器将射频信号进行放大处理；功率计和射频开关控制射频信号的输出；发射天线布置在电波暗室内进行电磁波的发射。进一步地，本专利技术的上位机为测试用计算机能够展示和监控试验数据，能够进行试验流程初始化设置、测试设备参数设置、数据库管理、信息查询、保存和打印试验报告各种信息与校验结果的显示。进一步地，本专利技术的校准系统包括电压互感器、电流互感器和标准计量设备，高压计量设备的输出端通过电压互感器和电流互感器与标准计量设备相连。进一步地，本专利技术的高压计量设备为高压被试试品，电压等级为10KV，包括高压电能表、高压互感器和高压计量箱。进一步地，本专利技术的辐射抗扰度测试系统的信号源、功率放大器、功率计和射频开关之间通过GBIP总线连接。进一步地，本专利技术的信号发生器为6路调频调幅调相数字信号发生器，分成3路分别通过同轴电缆与稳压稳流器相连。进一步地，本专利技术的高压输出系统通过高压滤波器与电波暗室内的高压计量设备相连。本专利技术提供一种适用于高压计量设备的辐射抗扰度电磁兼容测试方法，包括以下步骤：S1、试验开始前应检查高压计量设备电磁兼容测试系统接线是否正确，所有设备电源是否接入良好，接地系统是否正常；S2、操作人员校准电波暗室场地及设备参数；S3、操作人员将校准后的设备参数导入系统；S4、操作人员通过上位系统设置测试参数；S5、开始测试：上位系统通过控制软件发出命令，高压输出系统先启动，信号发生器通过调频调幅调相产生6路数字正弦波数字信号分3路发送给稳压稳流器，稳压稳流器通过设置限流限压措施并将信号进行放大处理，升压升流器将稳压稳流器输送来的低电压和小电流信号通过升压器和升流器放大输出高压信号；高压信号通过滤波器进入电波暗室将稳定的高压信号传输给高压计量设备；校准系统将高压计量设备的高电压通过电压互感器降低为低电压，高电流通过电流互感器降低为小电流，并通过标准计量设备对比数据，将数据通过路由器将测试结果返回给上位机，上位机得到高压计量设备正常运行的信号后，启动辐射抗扰度测试系统，低压部分再启动，信号源发射规定值的场强信号经过功率放大器进行放大处理，最后经过电波暗室内通过发射天线发射规定值的电磁波；整套辐射抗扰度测试系统提供1-30V/m的干扰场强，高压计量设备在规定的电磁场强下进行工作；S6、对比测试数据：试验过程中，上位系统将校准系统提供的数据与高压计量设备的测试数据进行不断对比，完成试验结果的判定。本专利技术产生的有益效果是：本专利技术的适用于高压计量设备的辐射抗扰度电磁兼容测试系统及方法，其高压输出系统和辐射抗扰度测试系统通过无线的方式连接，大大提高了检测的便捷性；通过高压输出系统的稳压稳流器将输入的电压电流进行功率放大，并通过校准系统进行对比检测，提高了检测的准确性；通过辐射抗扰度测试系统对高压计量设备的辐射抗扰度进行测试，大大提高了高压计量设备准确性及可靠性，保障了高压电网的稳定运行。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例的高压计量系统辐射抗扰度系统框图；图2是本专利技术实施例的辐射抗扰度系统框图；图3是本专利技术实施例的高压输出系统示意图；图4是本专利技术实施例的专利技术实例提供的系统示意图；图5是本专利技术实施例的高压计量系统辐射抗扰度系统流程图；图6是本专利技术实施例的场地校准示意图；图7是本专利技术实施例的场地校准数值表。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术实施例的适用于高压计量设备的辐射抗扰度电磁兼容测试系统，包括设置在控制室内的上位机和路由器，以及设置在电波暗室内的发射天线和高压计量设备，该系统还包括通过无线连接的方式并联在路由器与高压计量设备之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于高压计量设备的辐射抗扰度电磁兼容测试系统，其特征在于，包括设置在控制室内的上位机和路由器，以及设置在电波暗室内的发射天线和高压计量设备，该系统还包括通过无线连接的方式并联在路由器与高压计量设备之间的高压输出系统和辐射抗扰度测试系统，其中：上位机为测试用计算机，用于上位机通过控制软件一方面能够控制低压部分信号源、功率放大器、射频开关、功率计、发射天线的输出，另一方面能够控制高压输出系统进行高压环境的输出，为高压计量设备提供测试所需的电磁环境和电源环境，同时通过高压计量设备的校准系统对比标准数据和测试结果；高压输出系统包括依次相连的信号发生器、稳压稳流器、升压升流器和校准系统，升压升流器的输出端与高压计量设备的一个输入端相连，高压计量设备的输出端与校准系统相连；信号发生器为调频调幅调相数字信号发生器，稳压稳流器将信号发生器输入的电压电流信号进行功率放大，升压升流器将输送过来的电压信号通过高压升压器输出高压电压信号，电流信号通过高压升流器输出大电流信号，校准系统用于对信号进行对比和校准；辐射抗扰度测试系统包括依次相连的信号源、功率放大器、功率计和射频开关，射频开关的输出端通过发射天线与高压计量设备的另一个输入端相连；信号源用于提供射频信号；功率放大器将射频信号进行放大处理；功率计和射频开关控制射频信号的输出；发射天线布置在电波暗室内进行电磁波的发射。...

【技术特征摘要】
1.一种适用于高压计量设备的辐射抗扰度电磁兼容测试系统，其特征在于，包括设置在控制室内的上位机和路由器，以及设置在电波暗室内的发射天线和高压计量设备，该系统还包括通过无线连接的方式并联在路由器与高压计量设备之间的高压输出系统和辐射抗扰度测试系统，其中：上位机为测试用计算机，用于上位机通过控制软件一方面能够控制低压部分信号源、功率放大器、射频开关、功率计、发射天线的输出，另一方面能够控制高压输出系统进行高压环境的输出，为高压计量设备提供测试所需的电磁环境和电源环境，同时通过高压计量设备的校准系统对比标准数据和测试结果；高压输出系统包括依次相连的信号发生器、稳压稳流器、升压升流器和校准系统，升压升流器的输出端与高压计量设备的一个输入端相连，高压计量设备的输出端与校准系统相连；信号发生器为调频调幅调相数字信号发生器，稳压稳流器将信号发生器输入的电压电流信号进行功率放大，升压升流器将输送过来的电压信号通过高压升压器输出高压电压信号，电流信号通过高压升流器输出大电流信号，校准系统用于对信号进行对比和校准；辐射抗扰度测试系统包括依次相连的信号源、功率放大器、功率计和射频开关，射频开关的输出端通过发射天线与高压计量设备的另一个输入端相连；信号源用于提供射频信号；功率放大器将射频信号进行放大处理；功率计和射频开关控制射频信号的输出；发射天线布置在电波暗室内进行电磁波的发射。2.根据权利要求1所述的适用于高压计量设备的辐射抗扰度电磁兼容测试系统，其特征在于，上位机为测试用计算机能够展示和监控试验数据，能够进行试验流程初始化设置、测试设备参数设置、数据库管理、信息查询、保存和打印试验报告各种信息与校验结果的显示。3.根据权利要求1所述的适用于高压计量设备的辐射抗扰度电磁兼容测试系统，其特征在于，校准系统包括电压互感器、电流互感器和标准计量设备，高压计量设备的输出端通过电压互感器和电流互感器与标准计量设备相连。4.根据权利要求1所述的适用于高压计量设备的辐射抗扰度电磁兼容测试系统，其特征在于，高压计量设备为高压被试试品，电压等级为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳长喜，项琼，张广洲，朱凯，王欢，王雪，冯凌，程鹏，姜先锋，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网重庆市电力公司电力科学研究院，国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11