[发明专利]一种基于功率放大器的电流快速放大系统及方法

说明书

本申请提供一种基于功率放大器的电流快速放大系统及方法，包括主电源模块、主控制模块和电流快速放大模组，主电源模块与主控制模块相连，若干电流快速放大模组并联，连接到主电源模块，每组电流快速放大模组包括两个信号分析模块和一个负载，两个所述信号分析模块并联，信号分析模块的输入端与主电源模块相连，输出端连接到负载上；判断负载工作状态，改变电流的开关频率，使电流放大器电流输出维持在峰值，其优点在于，改变电流放大方式，通过功率放大器对基波电流进行放大，提高功率因数。采用多个5‑10KW的电源模块并联作为主电源模块，提高电源的稳定性。同时小功率的电源开关频率相对较高，为电流互感器上提供足够的感性负载。

技术领域

本申请涉及试验电路中的电路快速放大技术，尤其涉及一种基于功率放大器的电流快速放大系统及方法。

背景技术

继电保护作为保证电力系统安全稳定运行的主要技术措施，保护效果受到为电力系统内提供电流信息的电流互感器影响，尤其是电流互感器暂态特性的影响。电流互感器的暂态特性差，会造成继电保护的误动和拒动，威胁电力系统的安全稳定运行。因此，需要对接入电力系统的电流互感器的性能进行试验或者检测。

对电流互感器进行试验和检测，需要能快速响应并输出大电流的试验设备。目前，进行电流互感器的试验和检测，均是选用大功率电源，并使用工频变压对大功率电源进行降压隔离处理，保证能顺利产生能接入试验设备的大电流。

但是，采用上述方法进行试验，产生的功率因数低。且大功率电源的开关频率低，电流互感器上的感性负载无法形成足够的负载电压，实际电流无法满足试验要求。

发明内容

为了在电流互感器试验和检测中，试验设备能够提供快速响应并输出的大电流，本申请的目的在于提供一种基于功率放大器的电流快速放大系统及其方法。

基于上述目的，本申请的基于功率放大器的电流快速放大系统，包括主电源模块、主控制模块和电流快速放大模组，所述主电源模块与主控制模块相连，若干电流快速放大模组并联，连接到主电源模块，所述电流快速放大模组包括两个信号分析模块和负载，两个所述信号分析模块并联，信号分析模块的输入端与主电源模块相连，输出端连接到同一个负载；

所述信号分析模块包括依次连接的控制开关、滤波器、高宽带DA转换器、功率放大器和高速电流传感器，所述控制开关连接到主电源模块，所述高速电流传感器接入负载；

所述控制开关、高速电流传感器和负载均通过反馈电路与主控制模块相连接；

所述主控制模块被配制为执行以下步骤：

设定最大电流量的值输入控制模块中，通过最大电流计算出负载的最大电感量；

根据控制开关工作时占空比，确定输出滤波电感，并设定主电源模块的电流开关频率；

设定滤波器的滤波模式，将同一电流快速放大模组内其中一个滤波器的滤波模式设定为输出谐波电流的模式，另一个滤波器的滤波模式设定为输出暂态电流的模式；

接收到高速电流传感器反馈的感应电流数值和负载反馈的负载电感量，计算实际输出电感量；

对照负载的最大输出电感量，判断负载工作状态，改变电流的开关频率，使电流放大器电流输出维持在峰值。

为了提高电流放大的效率，并联的两个所述信号分析模块中的功率放大器分别采用全桥开关放大器和全桥线性放大器。

可选的，所述负载为电流互感器，所述电流互感器的控制端接入控制模块。

可选的，所述主电源模块为若干个电压在5-10KW的电源并联组成。

本申请中的大电流快速产生方法，基于功率放大器的电流快速放大系统实现，包括以下步骤：