一種大容量交流可調(diào)模擬試驗負載控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)及其控制方法，具體涉及一種大容量交流可調(diào)模擬試驗負載控制系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
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[0002]用于模擬現(xiàn)場實際負載運行特性大容量交流可調(diào)模擬試驗的負載裝置，廣泛應(yīng)用于大功率交流電源、柴油發(fā)電機組、變壓器、通信電源、不間斷電源(UPS)、逆變器等設(shè)備的功率試驗、電氣試驗、老化試驗及可靠性試驗等領(lǐng)域，以測試其各項電氣性能指標?，F(xiàn)有大容量交流可調(diào)模擬試驗負載包括阻性負載、感性負載、容性負載三種負載形式及其組合，負載容量的匹配方法通常是通過確定負載內(nèi)部各功耗元器件的電阻值、電容值、電感值，控制方式是通過手動或電動控制相應(yīng)負載的控制繼電器實現(xiàn)相應(yīng)元件加減載，滿足所需要的大容量交流可調(diào)模擬試驗負載功率。
[0003]經(jīng)本發(fā)明人長期觀察、研究發(fā)現(xiàn)這種負載的控制方式存在以下不足:
[0004](1)元器件性能一般需要元器件在額定電壓和額定負荷條件才能達到固有設(shè)計參數(shù)，負荷條件對元器件的電氣性能和功能影響更大，這需要有很大的配套模擬試驗負載，而大容量模擬試驗負載不僅成本高、而且體積大。
[0005](2)傳統(tǒng)的大容量交流可調(diào)模擬試驗負載采用人工手動調(diào)節(jié)，無法實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)和精準控制，加載精度不高，而匹配時計算量大，耗時長。為降低工作難度，一般采用簡化的混合型負載，即在電阻元器件中存在有電感或電容，無疑這導(dǎo)致了不能夠?qū)崿F(xiàn)真正的純阻性、純?nèi)菪院图兏行载撦d的模擬，影響了模擬試驗的準確性和可信性。
[0006]因此，需要提供一種針對大容量交流可調(diào)模擬組合負載需要精確實時匹配與控制，提出一種有效的解決方案，以滿足不同類型設(shè)備試驗要求，進行大容量交流可調(diào)模擬試驗負載容量實時調(diào)節(jié)、精確匹配與控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0007]本發(fā)明的目的是提供一種大容量交流可調(diào)模擬試驗負載控制系統(tǒng)及其控制方法，該方法真實模擬設(shè)備的運行工況，充分驗證試品的功能和性能，具有運算和響應(yīng)速度快、匹配精度高、操控性好和穩(wěn)定性高的特點。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種大容量交流可調(diào)模擬試驗負載控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括交流電源；所述交流電源通過綜合電力監(jiān)控模塊和I/o繼電器控制板與試驗負載元件連接；所述綜合電力監(jiān)控模塊和I/o繼電器控制板分別與上位機連接。
[0009]本發(fā)明提供的一種一種大容量交流可調(diào)模擬試驗負載控制系統(tǒng)，所述綜合電力監(jiān)控模塊測量和監(jiān)控所述試驗負載和所述試驗負載的主回路的電氣參數(shù)。
[0010]本發(fā)明提供的一種大容量交流可調(diào)模擬試驗負載控制系統(tǒng)，所述電氣參數(shù)包括電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功電流、無功電能、零序電流、電壓不平衡度、電壓或電流K值和電壓或電流次諧波分量。
[0011]本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種大容量交流可調(diào)模擬試驗負載控制系統(tǒng)，所述的1/0繼電器控制板為實現(xiàn)所述PC機遠程控制繼電器的PLC控制板并設(shè)有繼電器I/O的控制器和遠程通訊接口。
[0012]本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種容量交流可調(diào)模擬試驗負載控制系統(tǒng)，所述試驗負載包括阻性負載、感性負載和容性負載。
[0013]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種大容量交流可調(diào)模擬試驗負載控制系統(tǒng)，所述上位機是設(shè)有友好人機交互界面遠程控制軟件的PC機；通過所述PC機發(fā)出指令控制所述系統(tǒng)中的所述綜合電力監(jiān)控模塊、I/o繼電器控制器和負載元件。
[0014]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種大容量交流可調(diào)模擬試驗負載控制系統(tǒng)，所述控制軟件實現(xiàn)所述PC機與所述綜合電力監(jiān)控模塊和I/O繼電器控制器之間的數(shù)據(jù)通訊，實時存儲和顯示綜合電力監(jiān)控的模塊采集并上傳各項電氣參數(shù)。
[0015]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種大容量交流可調(diào)模擬試驗負載控制系統(tǒng)，所述試驗負載元件為可調(diào)負載器件；包括電阻元器件、電容元器件和電感元器件。
[0016]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種大容量交流可調(diào)模擬試驗負載控制系統(tǒng)，所述試驗負載元件通過兩種任意負載組合或三種負載任意組合實現(xiàn)單一純阻性、純感性或純?nèi)菪缘呢撦d的加減載；實現(xiàn)在三相間施加相同容量恒功率或不同容量功率負載。
[0017]本發(fā)明提供的一種包含上述技術(shù)方案的大容量交流可調(diào)模擬試驗負載控制系統(tǒng)的控制方法，所述方法包括以下步驟:
[0018](1)根據(jù)試驗要求設(shè)定負載加載參數(shù)并開始加載負載；
[0019](2)所述綜合電力監(jiān)控模塊采集各個試驗負載元件的每個電氣參數(shù)和試驗負載的主回路中的各個電氣參數(shù)，并進行數(shù)據(jù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0020](3)所述上位機通過遠程控制軟件通訊模塊讀取上傳的各綜合電力監(jiān)控模塊的測量數(shù)據(jù)；
[0021](4)所述上位機通過遠程控制軟件將讀取到的各電力監(jiān)控檢測模塊采集的測量數(shù)據(jù)和主回路中電力監(jiān)控檢測模塊的參數(shù)進行對比和分析的實時數(shù)據(jù)處理；
[0022](5)當主回路中實時測量的電氣參數(shù)與試驗所設(shè)定加載參數(shù)不同時，所述上位機通過遠程控制軟件發(fā)出指令，控制I/o繼電器控制板補償相應(yīng)差值的有功或無功功率，以匹配實際負載的試驗容量從而實現(xiàn)實時自動微調(diào)；
[0023](6)實現(xiàn)負載實時精確加載，達到設(shè)定加載值。
[0024]和最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果
[0025]1、本發(fā)明解決了大容量交流可調(diào)模擬試驗負載精確加載問題，可實現(xiàn)純阻性負載、純感性負載和純?nèi)菪载撦d的加載；
[0026]2、本發(fā)明原理科學(xué)，結(jié)構(gòu)簡單，具有創(chuàng)新和實用價值；
[0027]3、本發(fā)明可解決在實際交流電壓值與負載元器件額定電壓不等的情況下的恒功率加載問題，實現(xiàn)精確負載的加載，有效地提高了容量匹配精度，其效果十分顯著；
[0028]4、本發(fā)明可實現(xiàn)在三相不平衡時，各相恒功率精確匹配加載；
[0029]5、本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于各種大容量電源類設(shè)備的試驗測試；
[0030]6、本發(fā)明成本低、體積小并提高了模擬試驗的準確性和可信性。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合實施例對發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0034]實施例1:
[0035]如圖1-2所示，本例的發(fā)明大容量交流可調(diào)模擬試驗負載控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括交流電源；所述交流電源通過綜合電力監(jiān)控模塊和I/o繼電器控制板與大容量交流可調(diào)模擬試驗負載元件連接；所述綜合電力監(jiān)控模塊和I/o繼電器控制板分別與上位機連接。
[0036]所述綜合電力監(jiān)控模塊分別對所述試驗負載中的阻性負載，感性負載，容性負載和所述試驗負載的主回路的電氣參數(shù)進行測量和監(jiān)控。
[0037]所述電氣參數(shù)包括電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功電流、無功電能、零序電流、電壓不平衡度、