[发明专利]一种复杂电流波形的模拟回放电路及动态控制方法

说明书

本发明提供了一种复杂电流波形的模拟回放电路及动态控制方法，所述方法首先由DSP控制单元对数字信号进行波形预处理；然后判断出暂态电流特征和稳态电流特征并作出对应标识；并根据判断结果实施动态控制策略确定，如果满足稳态电流特征条件，开启反馈通道；如果满足为暂态电流特征条件，关闭反馈通道；最后功率放大电路根据输出控制模块的交流触发信号进行功率放大，并通过电流模拟量输出接口实现测试信号的准确输出。实现了复杂电流波形的动态控制，满足居民家用电器实际运行工况的电压和电流波形的回放输出，用于考核具备负荷辨识能力设备的辨识性能。

技术领域

本发明属于智能用电检测技术领域，具体涉及一种复杂电流波形的模拟回放电路及动态控制方法。

背景技术

非介入式负荷辨识技术属于客户侧电力物联网重要技术之一，该技术实质就是负荷分解，即将用户总负荷信息分解为各用电设备的信息，进而得到用电设备能耗情况与用户用电规律。当前各厂家具备负荷辨识功能的设备性能差异很大，亟需明确性能的评价方法与标准，实现批量的准确化检测。检测时需复现多样化用电场景下家用电器的电流波形，因幅频特性限制，传统的数字信号控制功率回放仪的方式，所输出的各类电流波形的功率、电流谐波、稳态阶跃特征、暂态电流值等难以满足各类辨识模型对辨识特征的要求，与实际运行工况并不完全相符。

发明内容

本发明的目的是为了克服了现有技术的不足，提供了一种复杂电流波形的模拟回放电路及动态控制方法，可实现对复杂电流波形的动态控制，输出满足居民家用电器实际运行工况的电压和电流波形，用于考核具备负荷辨识能力的设备性能。

为实现上述目的，本发明实施方式的一方面提供一种复杂电流波形的模拟回放电路，包括主功率变换模块、反馈采样模块和输出控制模块；所述主功率变换模块包括整流变换电路、功率放大电路和电流模拟量输出接口；所述反馈采样模块包括反馈量采集单元和模数变换单元；所述输出控制模块包括电流波形数字信号源、DSP控制单元和数模转换单元；

所述整流变换电路的输入端与外部交流电源连接，输出端与功率放大电路的输入端连接；所述功率放大电路的输出端与电流模拟量输出接口的输入端连接；所述电流模拟量输出接口的输出端与反馈量采集单元的输入端连接，所述反馈量采集单元的输出端与模数变换单元的输入端连接，所述模数变换单元的输出端与DSP控制单元的输入端连接；所述电流波形数字信号源的输出端与DSP控制单元另一输入端连接，所述DSP控制单元的输出端与数模转换单元的输入端连接，所述数模转换单元的输出端与功率放大电路的另一输入端连接；

所述电流模拟量输出接口输出的模拟测试信号经反馈量采集单元调幅，输出模数变换所需的模拟小信号；所述模数变换单元将采集到的模拟小信号转换成数字信号，输出反馈信号至输出控制模块；

所述电流波形数字信号源根据非介入式负荷辨识检测标准库中的文件信息，输出数字信号至DSP控制单元；所述DSP控制单元对数字信号进行波形预处理，根据暂稳态特征判断及动态控制策略确定的结果，判断是否开启反馈通道；如果开启反馈通道，则DSP控制单元结合反馈采样模块输出的反馈信号进行参数修正，由数模转换单元转换成交流触发信号，输出至主功率变换模块；如果关闭反馈通道，则直接由数模转换单元转换成交流触发信号，输出至主功率变换模块；所述功率放大电路将输出控制模块输出的交流触发信号进行功率放大，再通过电流模拟量输出接口实现测试信号的输出，以满足负荷辨识性能检测的要求。

进一步的，所述整流变换电路将外部交流电源输出的电流模拟信号整流为直流信号，并通过滤波变换为平滑稳定的直流信号，为功率放大电路提供直流电源。

进一步的，所述的非介入式负荷辨识检测标准库中的文件采用IEEE标准准电力系统暂态数据交换通用格式对用电设备运行工况信息进行描述。

本发明实施方式的另一方面还提供一种复杂电流波形的动态控制方法，包括以下步骤：

步骤1，波形预处理：DSP控制单元对数字信号进行波形预处理，计算得到该电流有效值的时间序列；