CN105988048A - 一种电网异常波形的自适应测试方法、装置及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网异常波形的自适应测试方法、装置及***，其中，自适应测试方法：包括：根据预设的异常波形参数生成波形生成命令；向可编程交流电源发送该波形生成命令，以使可编程交流电源根据该波形生成命令向待测设备输出异常波形。本发明有效地解决了相关技术中电网异常波形的自适应测试需要人力全程控制以及异常波形模拟不便的问题。

Description

一种电网异常波形的自适应测试方法、装置及***

技术领域

本发明涉及电网测试领域，特别是涉及一种电网异常波形的自适应测试方法、装置及***。

背景技术

输入交流电网产生的各种异常干扰波形，使得电网的下级用户对交流电网供电质量有较高的要求，不同的用户在恶劣交流供电条件下有不同的适应性，因此有必要测试电网的下级用户在输入交流电网下的适应表现。

相关技术中的电网异常测试方法具有以下几个特点：

1、难以模拟异常波形。由于异常故障的模拟多通过利用电子器件等的设计和组合来实现，模拟数量有限、模拟结果不够灵活，测试范围小；

2、测试重复率高。每次测试条件包含模拟的异常故障固定，使得测试过程延长；

3、测试数据不丰富、保存难。测试数据包括模拟的异常故障现象，被测电源的故障适应表现，传统手动测试很难做到同时保存全面的测试数据；

4、测试过程需人力。异常故障模拟、测试设备控制等测试过程需测试人员全程参与，不能释放人力。

综上所述，相关技术中电网异常测试方法具有异常故障模拟困难、测试范围小、测试重复率高、测试数据不丰富，需要人力全程参与等特点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是相关技术中电网异常波形的自适应测试需要人力全程控制以及异常波形模拟不便的问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种电网异常波形的自适应测试方法，包括：根据预设的异常波形参数生成波形生成命令；向可编程交流电源发送所述波形生成命令，以使可编程交流电源根据波形生成命令向待测设备输出异常波形。

进一步的，上述方法还包括：检测待测设备根据异常波形进行测试后产生的输出信号；存储异常波形、输出信号、以及根据该异常波和输出信号分析得到的测试结果。

进一步的，上述预设的异常波形参数包括预存的异常波形的资料点；根据预设的异常波形参数生成波形生成命令之前，还包括：获取预设的测试参数，其中，测试参数包括用于测试待测设备的异常波形；根据预设的异常波形参数生成波形生成命令，包括：根据预设的测试参数和上述资料点生成波形生成命令。

进一步的，根据预设的异常波形参数生成波形生成命令之前，还包括：获取可编程波形发生器模拟的各个异常波形；确定并存储所述各个异常波形的资料点。

另一方面，本发明提供了一种电网异常波形的自适应测试装置，包括：生成模块，用于根据预设的异常波形参数生成波形生成命令；发送模块，用于向可编程交流电源发送波形生成命令，以使可编程交流电源根据波形生成命令向待测设备输出异常波形。

进一步的，上述装置还包括：检测模块，用于检测待测设备根据异常波形产生的输出信号；存储模块，用于存储异常波形、输出信号以及根据该异常波形和输出信号分析得到的测试结果。

进一步的，上述装置还包括：获取模块，用于获取预设的测试参数，其中，该预设的测试参数包括用于测试的异常波形。生成模块，用于根据该预设的测试参数和该预设的异常波形参数生成波形生成命令，其中，预设的异常波形参数包括预存的异常波形的资料点。

进一步的，上述装置还包括：保存模块，用于获取可编程波形发生器模拟的各个异常波形，确定并保存各个异常波形的资料点。

又一方面，提供了一种电网异常波形的自适应测试***，包括：测试装置和可编程交流电源，其中，测试装置，用于根据预设的异常波形参数生成波形生成命令，向可编程交流电源发送该波形生成命令；可编程交流电源，用于根据该波形生成命令向待测设备输出异常波形。

进一步的，上述***还包括：示波器，用于显示异常波形和待测设备根据异常波形生成的输出信号；存储该输出信号、异常波形以及根据所述异常波形和输出信号分析得到的测试结果。

进一步的，上述***还包括：可编程波形发生器，用于根据配置生成至少一个异常波形；测试装置，还用于检测至少一个异常波形，确定并将至少一个异常波形的资料点存储为异常波形参数。

本发明有益效果如下：

通过本发明，根据预设的异常波形参数生成波形生成命令，向可编程交流电源发送该波形生成命令，使得可编程交流电源根据该波形生成命令向待测设备输出异常波形。从而，一方面减少人力的使用；另一方面，根据异常波形参数控生成波形生成命令，通过波形成成命令控制可编程交流电源生成异常波形，使得模型模拟变得更加容易，能够模拟出更多的异常波形。

附图说明

图1是本发明实施例中电网异常波形的自适应测试方法的流程图；

图2是本发明实施例中电网异常波形的自适应测试装置的结构框图；

图3是本发明实施例中可选的电网异常波形的自适应测试装置的结构框图一；

图4是本发明实施例中可选的电网异常波形的自适应测试装置的结构框图二；

图5是本发明实施例中可选的电网异常波形的自适应测试装置的结构框图三；

图6是本发明实施例中电网异常波形的自适应测试***的示意图；

图7是本发明实施例中可选的电网异常波形的自适应测试***的示意图一；

图8是本发明实施例中可选的电网异常波形的自适应测试***的示意图二；

图9是本发明实施例中可选的电网异常波形的自适应测试***的示意图三；

图10是本发明实施例中可选的电网异常波形的生成方法的流程图。

具体实施方式

为了解决相关技术电网异常波形的自适应测试需要人力全程控制的问题，本发明实施例提供了一种电网异常波形的自适应测试方法、装置及***，以下结合附图以及实施例，对本发明实施例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仅用以解释本发明实施例，并不限定本发明实施例。

图1是本发明实施例中电网异常波形的自适应测试方法的流程图，如图1所示，该流程包括：

步骤102，根据预设的异常波形参数生成波形生成命令；

步骤104，向可编程交流电源发送该波形生成命令，以使可编程交流电源根据该波形生成命令向待测设备输出异常波形。

相关技术中测试结果无法保存，针对该问题，在本发明实施例的一个可选实施方式中，可以检测上述待测设备根据异常波形产生的输出信号，并存储输出信号、上述异常波形以及测试结果，其中，该测试结果可以根据上述输出信号和异常波形分析得到，但是不限于此。

对于可编程交流电源而言，一般可以通过配置可编程交流电源的参数完成波形生成，例如，配置可编程交流电源生成波形所需的资料点。在本发明实施例的一个可选实施方式中，上述预设的异常波形参数可以包括预存的异常波形的资料点。

进行测试时，为了便于对测试进行控制，还可以配置测试的各种参数，例如配置测试所使用的异常波形等。在本发明实施例的一个可选实施方式中，在上述步骤102根据预设的异常波形参数生成波形生成命令之前，还可以获取预设的测试参数，其中，该测试参数包括：用于测试的异常波形。进而，上述步骤104根据预设的异常波形参数生成波形生成命令可以包括：根据上述预设的测试参数和上述预存的资料点生成波形生成命令。可选地，测试参数可以是用户根据测试需求预先设置的。

上述预存的资料点可以通过多种途径获得，在本发明实施例的一个可选实施方式中，以通过在可编程波形发生器上模拟波形，然后对模拟出的波形进行分析、计算得到资料点为例进行说明。可选地，在该可选实施方式中，根据预设的异常波形参数生成波形生成命令之前，还包括：获取可编程波形发生器模拟的各个异常波形；确定并存储上述各个异常波形的资料点。通过该可选实施方式，利用可编程波形发生器模拟异常波形，并存储各个异常波形的资料点，在进行测试时可以直接根据资料点生成所需要的异常波形。

图2是本发明实施例中电网异常波形的自适应测试装置的结构框图，如图2所示，该装置包括：生成模块10，用于根据预设的异常波形参数生成波形生成命令；发送模块20，与生成模块10相连，用于向可编程交流电源发送该波形生成命令，以使可编程交流电源根据该波形生成命令向待测设备输出异常波形。

图3是本发明实施例中可选的电网异常波形的自适应测试装置的结构框图一，如图3所示，该装置还包括：检测模块30，与发送模块20相连，用于检测待测设备根据上述异常波形产生的输出信号；存储模块40，与检测模块30相连，用于存储该输出信号、上述异常波形以及根据该输出信号和异常波形分析得到的测试结果。

图4是本发明实施例中可选的电网异常波形的自适应测试装置的结构框图二，如图4所示，该装置还包括：获取模块50，与生成模块10相连，用于获取预设的测试参数，其中，该测试参数包括：用于测试的异常波形；上述生成模块10，用于根据该预设的测试参数和预设的异常波形参数生成波形生成命令，其中，该预设的异常波形参数包括：预存的异常波形的资料点。

图5是本发明实施例中可选的电网异常波形的自适应测试装置的结构框图三，如图5所示，该装置还包括：保存模块60，与生成模块10相连，用于获取可编程波形发生器模拟的各个异常波形，确定并保存各个异常波形的资料点。

本发明实施例中的上述装置与上述方法对应，其他未描述的部分参见本发明实施例上述方法的描述，在此不再赘述。

图6是本发明实施例中电网异常波形的自适应测试***的示意图，如图6所示，该***包括：测试装置1和可编程交流电源2，其中，该测试装置1，用于根据预设的异常波形参数生成波形生成命令，向可编程交流电源2发送波形生成命令；该可编程交流电源2，用于根据上述波形生成命令向待测设备输出异常波形。

图7是本发明实施例中可选的电网异常波形的自适应测试***的示意图一，如图7所示，该***还包括：示波器3，用于显示异常波形和待测设备根据异常波形生成的输出信号；以及存储上述输出信号、上述异常波形以及根据上述输出信号和异常波形分析得到的测试结果。在该可选实施方式中，存储可以包括在示波器3本身上存储，也可以包括示波器3将上述输出信号、上述异常波形以及根据上述输出信号和异常波形分析得到的测试结果输出到其他设备上进行存储，例如，这里的“存储”可以是示波器3向其他设备发送存储命令以及要存储的数据。这里的其他设备可以是测试装置，测试装置可以是一台具有处理能力的计算设备，例如常见的计算机，或者为测试开发的专用设备等。

图8是本发明实施例中可选的电网异常波形的自适应测试***的示意图二，如图8所示，该***还包括：可编程波形发生器4，用于根据配置生成至少一个异常波形；上述测试装置1，还用于检测上述至少一个异常波形，确定并将该至少一个异常波形的资料点存储为异常波形参数。在该可选实施方式中，可以在可编程波形发生器4中模拟各种波形，测试装置1可以与可编程波形发生器4通过通信接口相连，接收可编程波形发生器产生的波形，对其进行分析、计算，得到各个波形的资料点并存储这些资料点。

下面对本发明实施例的一个可选实施方式进行描述。在该可选实施方式中，解决了传统测试方法存在的应用问题，实现测试条件易控制、扩展测试范围，丰富测试数据，缩短测试周期的目的。

图9是本发明实施例中可选的电网异常波形的自适应测试***的示意图三，如图9所示，该***包括：可编程波形发生器、计算机、可编程交流电源、示波器、待测用户以及待测用户的电子负载(在上述实施例/实施方式中统称为待测设备)。

在图9所示的***中，计算机作为本发明实施例上述的测试装置1的一个例子，上述测试装置1还可以采用其他装置/设备。

在该可选实施方式中，可以通过可编程波形发生器可编辑的波形生成界面，模拟绘制生成需要的异常波形，并将异常波形的资料点进行存储，例如存储在计算机上。进一步的，可以根据存储的异常波形的资料点生成可编程交流电源的波形生成命令，例如，可以使用软件编程语言C Sharp等。

在该可选实施方式中，模拟公式按照可编程交流电源的要求，不同的可编程交流电源的要求可能不同。在该可选实施方式中以下述公式为例进行说明，但是不限于此：

D1+D2+.....+D1000＝1000×2048 (1)

(D1-2048)²+(D2-2048)²+....+(D1000-2048)²＝500×(2048)² (2)

其中，D1至D1000为可编程交流电源处理的波形的资料点，接收器缓冲区为1000位元组，定义了一个波形周期的相对振幅，其中第一个资料点定义之相对振幅为0度的参考相位输出。自定义波形输出的资料点在范围0到4095之间符合争取的均方根值，公式(1)表示设定平均值与0到4095之间，公式(2)表示资料点要求取得均方根值。

在按照公式(1)和公式(2)对已存储的资料点进行转换和计算后，将包含资料点的波形生成命令发送给可编程交流电源，可编程交流电源根据波形生成命令输出异常波形。

例如，输入电网中叠加70％的3次谐波；叠加70％的5次谐波以及叠加70％的7次谐波的异常波形模拟公式如下：

sin(x)+0.7*sin(3*x)${0,999}；sin(x)+0.7*sin(5*x)${0,999}；sin(x)+0.7*sin(7*x)${0,999}；

对每个模拟的波形在一个周期的均值设定都可以进行开放设计，对模拟波形的参数修改也可通过设置上述模拟公式进行灵活重模拟。

在该可选实施方式中，利用最精简的硬件测试仪器设备，包括可编程交流电源、可编程示波器以及计算机等，各测试设备通过接口连接到计算机，并可以通过C Sharp编辑各个仪器/设备命令，通过计算机发送设定的测试条件参数命令，达到实时控制测试仪器设备的目的。

在该可选实施方式中，可以利用C Sharp编程语言开发设计用户交互界面，该界面在计算机上运行，包括在测试前需要用户设置的一些电源参数、输入条件以及选择模拟的电网异常故障波形。同时，软件程序设计将测试模拟的异常波形、测试适应性表现等数据可以存储在指定路径下。

下面对该可选实施方式的流程进行描述。

图10是本发明实施例中可选的电网异常波形的生成方法的流程图，如图10所示，该流程包括：通过可编程波形发生器绘制异常波形；通过计算机读取、异常波形的资料点，并对资料点进行计算和转换，生成波形生成命令；通过计算机和通讯总线，发送生成的波形生成命令；可编程交流电源进行接收波形生成命令，根据接收到的波形生成命令输出波形，输出的波形即为自定义的异常波形；通过输入线缆将模拟的电网异常波形输出给电网的下一级用户。

待测下一级用户的输入接入到可编程交流电源，输出接入输出负载并将输入输出信号接入示波器，然后在计算机上的交互界面上填写测试参数。可编程交流电源输出模拟的异常波形，示波器显示输入输出信号波形，并存储。测试完毕后保测试数据并关闭交流源输出，实现电网异常波形的适应性自动测试。

该可选实施方式的有益效果如下：

1、通过软件自定义电网异常波形，模拟异常故障波形种类多，相关参数设置自由，解决传统异常波形模拟难、模拟结果单一、模拟设计不够灵活的不足，增加了测试范围，降低了测试重复率；

2、克服了传统异常波形模拟设计需要较多硬件器件和设备的不足；

3、通过软件设计用户测试交互界面，实现测试条件用户填写，***自动设置的过程，弥补传统测试条件过程不易控制的不足，提高了测试效率；

4、采用测试过程完全软件控制的方式，全程不需测试人员参与，大大减少测试时间，释放人力；

5、测试数据自动全记录，克服了现有测试数据保存不够全面丰富的不足，提高了测试质量。

尽管为示例目的，已经公开了本发明实施例的可选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明实施例的范围应当不限于上述实施例。

Claims (11)

1.一种电网异常波形的自适应测试方法，其特征在于，包括：

根据预设的异常波形参数生成波形生成命令；

向可编程交流电源发送所述波形生成命令，以使所述可编程交流电源根据所述波形生成命令向待测设备输出异常波形。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

检测所述待测设备根据所述异常波形进行测试后产生的输出信号；

存储所述异常波形、所述输出信号、以及根据所述异常波和所述输出信号分析得到的测试结果。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述预设的异常波形参数包括预存的异常波形的资料点；

根据预设的异常波形参数生成波形生成命令之前，还包括：获取预设的测试参数，其中，所述测试参数包括用于测试待测设备的异常波形；

根据预设的异常波形参数生成波形生成命令，包括：根据所述预设的测试参数和所述资料点生成所述波形生成命令。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据预设的异常波形参数生成波形生成命令之前，还包括：

获取可编程波形发生器模拟的各个异常波形；

确定并存储所述各个异常波形的资料点。

5.一种电网异常波形的自适应测试装置，其特征在于，包括：

生成模块，用于根据预设的异常波形参数生成波形生成命令；

发送模块，用于向可编程交流电源发送所述波形生成命令，以使所述可编程交流电源根据所述波形生成命令向待测设备输出异常波形。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

检测模块，用于检测所述待测设备根据所述异常波形产生的输出信号；

存储模块，用于存储所述异常波形、所述输出信号以及根据所述异常波形和所述输出信号分析得到的测试结果。

7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，

所述装置还包括：获取模块，用于获取预设的测试参数，其中，所述测试参数包括用于测试的异常波形；

所述生成模块，用于根据所述预设的测试参数和所述预设的异常波形参数生成所述波形生成命令，其中，所述预设的异常波形参数包括预存的异常波形的资料点。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

保存模块，用于获取可编程波形发生器模拟的各个异常波形，确定并保存所述各个异常波形的资料点。

9.一种电网异常波形的自适应测试***，其特征在于，包括：测试装置和可编程交流电源，其中，

所述测试装置，用于根据预设的异常波形参数生成波形生成命令，向所述可编程交流电源发送所述波形生成命令；

所述可编程交流电源，用于根据所述波形生成命令向待测设备输出异常波形。

10.如权利要求9所述的***，其特征在于，还包括：

示波器，用于显示所述异常波形和所述待测设备根据所述异常波形生成的输出信号；存储所述输出信号、所述异常波形以及根据所述异常波形和所述输出信号分析得到的测试结果。

11.如权利要求9或10所述的***，其特征在于，

所述***还包括：可编程波形发生器，用于根据配置生成至少一个异常波形；

所述测试装置，还用于检测所述至少一个异常波形，确定并将所述至少一个异常波形的资料点存储为所述异常波形参数。