The invention discloses a current step response test standard source for a DC current measuring device, which comprises a host computer, a standard source control module, a DC constant current source power module, an energy storage inductor, an IGBT switch in the first loop, an IGBT switch in the second loop, an IGBT drive unit, an IGBT RCD buffer circuit, and a high current continuing diode. The test standard source of the invention can realize step response test to the DC current measuring device according to the requirements of the national standard. Through two groups of IGBT switches switching the output current loop of the constant current source, the slow rise time of the output current of the DC steady-state current source and the rapid attenuation of the output current of the pulse power impulse current source are solved. It can not be used as the standard source of current step response test of DC measuring device. It realizes the double important requirements of microsecond rise time and millisecond duration of standard source in step response test, and can adjust and configure precisely and flexibly the peak value of step current, current maintenance time and other important parameters.
【技术实现步骤摘要】
直流电流测量装置电流阶跃标准源试验装置和方法
本专利技术涉及电气行业的高试与计量技术,更具体地说,涉及一种直流电流测量装置电流阶跃标准源试验装置和方法。
技术介绍
直流测量装置是直流输电系统的重要一次设备,主要作用是测量直流输电系统的一次电压、电流,直流测量装置测量结果的准确可靠,直接关系到直流电能计量结果的准确可靠和直流输电系统的安全稳定运行。我国直流输电技术起步较晚,直流输电工程中早期基本都是采用进口设备,直流测量装置也是如此,直流测量装置的性能指标都是被动接受。南方电网公司在国内最先编写了直流测量装置企标,与ABB的试验参数基本相同,2010年西安高压电器研究所和南方电网技术研究中心负责制定了高压直流输电系统直流测量装置的国家标准,标准中明确规定了直流测量装置的准确级和阶跃响应性能指标,并且西高所建立了直流互感器的型式试验能力和资质。近年来,高压直流输电系统直流测量装置逐步实现国产化且制造水平不断提高,直流测量的直流量准确度现场校准试验,也已经在±500kV和±800kV直流输电工程中顺利实现。但是国标中规定的阶跃响应试验受试验装备和试验方法限制还无法实施。特别在柔性直流输电系统中直流侧故障时的回路阻抗非常小,容易在瞬时产生很大的故障电流,所以为了提高柔性直流系统的响应速度,抑制故障电流,提高电力系统的安全稳定性,需要控制保护信号具有更快的采样速度和更宽的频带宽度,这对柔性直流输电用直流测量装置的阶跃特性提出了更高的要求。在相关的国家标准中,均对直流互感器的阶跃特性及试验进行了规定。如国家标准GBT26216.1-2010《高压直流输电系统直流电流测 ...
【技术保护点】
1.一种直流电流测量装置电流阶跃标准源试验装置,其特征在于:包括上位机、标准源控制模块,直流恒流源功率模块、储能电感、第一回路IGBT开关、第二回路IGBT开关、IGBT驱动单元、IGBT RCD缓冲电路和大电流续流二极管;其中,直流恒流源功率模块输出端的正极与储能电感输入端相连,储能电感的输出端同时与第一回路IGBT开关、第二回路IGBT开关的输入端相连,第一回路IGBT开关的输出端接回直流恒流源的输出端的负极,第二回路IGBT开关的输出端与大电流续流二极管的负极相连,大电流续流二极管的正极接回直流恒流源的输出端的负极;所述上位机连接所述标准源控制模块,用于供用户配置方波电流输出参数并下发给标准源控制模块执行电流输出操作;所述标准源控制模块包括直流恒流源控制模块,IGBT开关控制模块和上位机通信模块;所述直流恒流源功率模块包括三相整流电路、DC/AC高频逆变电路、高频整流电路、输出滤波电路以及控制保护电路;功率变换模块为IGBT高频PWM变换功率模块,直流恒流源控制模块集成在电流阶跃响应试验标准源的控制模块之中,三相交流电经过三相不控整流、DC/AC高频逆变、高频变压器输出再经过倍流 ...
【技术特征摘要】
1.一种直流电流测量装置电流阶跃标准源试验装置,其特征在于:包括上位机、标准源控制模块,直流恒流源功率模块、储能电感、第一回路IGBT开关、第二回路IGBT开关、IGBT驱动单元、IGBTRCD缓冲电路和大电流续流二极管;其中,直流恒流源功率模块输出端的正极与储能电感输入端相连,储能电感的输出端同时与第一回路IGBT开关、第二回路IGBT开关的输入端相连,第一回路IGBT开关的输出端接回直流恒流源的输出端的负极,第二回路IGBT开关的输出端与大电流续流二极管的负极相连,大电流续流二极管的正极接回直流恒流源的输出端的负极;所述上位机连接所述标准源控制模块,用于供用户配置方波电流输出参数并下发给标准源控制模块执行电流输出操作;所述标准源控制模块包括直流恒流源控制模块,IGBT开关控制模块和上位机通信模块;所述直流恒流源功率模块包括三相整流电路、DC/AC高频逆变电路、高频整流电路、输出滤波电路以及控制保护电路;功率变换模块为IGBT高频PWM变换功率模块,直流恒流源控制模块集成在电流阶跃响应试验标准源的控制模块之中,三相交流电经过三相不控整流、DC/AC高频逆变、高频变压器输出再经过倍流整流、滤波最终得到所需低压大电流直流输出;直流恒流源功率模块可实现3kA及以下长时间稳态直流电流输出。2.如权利要求1所述的直流电流测量装置电流阶跃标准源试验装置,其特征在于:所述IGBT开关的开通延迟时间小于1微秒,第一回路IGBT开关采用串联均压方式,根据电流变化率和负载电感的大小计算最大端电压(U=L*(di/dt)),通过改变IGBT串联的个数提供耐压等级,保证在切换瞬间器件的安全性。3.如权利要求1所述的直流电流测量装置电流阶跃标准源试验装置,其特征在于:所述储能电感由两个或多个电感并联组成,以减小回路阻抗。4.如权利要求1所述的直流电流测量装置电流阶跃标准源试验装置,其特征在于:标准源输出端配置有大电流续流二极管,续流二极管与负载构成续流回路,避免当第一回路IGBT开关组再次开通,第二回路IGBT开关关断时,由于负载电感的存在,回路电流减小时产...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚翔宇,姚俊,邵显清,张杰,冯万兴,周盛,董勤,范鹏,宁宁,
申请(专利权)人:国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司,国网山东省电力公司电力科学研究院,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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