[发明专利]一种纹波电压测量装置和方法

说明书

本发明公开了一种纹波电压测量装置和方法。该装置包括控制单元、纹波采样单元、直流电压采样单元和显示单元；纹波采样单元用于采样直流母线的纹波电压，直流电压采样单元用于采样直流母线的直流电压；控制单元用于根据纹波电压和直流电压确定纹波电压系数；显示单元用于显示纹波电压、直流电压和纹波电压系数。本发明实施例控制单元可以根据纹波电压和直流电压直接计算纹波系数，从而可以通过纹波系数直接反映直流系统中充电机的状态，有利于简化定时试验测试的过程。纹波采样单元的采样频率很高，可以保证数据采集速度，纹波电压测量装置由定时试验测试改变为实时监测，更好的保障直流电源的输出质量，避免由于纹波电压过大可能带来的危害。

技术领域

本发明实施例涉及直流系统技术，尤其涉及一种纹波电压测量装置和方法。

背景技术

直流系统电源是由充电机逆变输出提供，充电机输入为380V交流电源，输出不同电压等级的直流电源，输出电源不可避免参杂纹波干扰。站用直流电源系统纹波过大可能会造成浪涌电压电流的产生，造成电力系统二次设备的继电器误动或烧坏，纹波还会干扰数字电路的逻辑关系，干扰A/D模数转换板正常工作，电力管理规程明确要求电源设备输出纹波不得超过0.5％。而目前站端设备运行监管无实时在线监测，主要依赖每年对充电机的定检，定时试验测试复杂，检修维护周期过长，难以保证电源系统纹波在正常范围内运行。

发明内容

本发明提供一种纹波电压测量装置和方法，从而可以简化充电机定时试验测试的过程。

第一方面，本发明实施例提供了一种纹波电压测量装置，包括控制单元、纹波采样单元、直流电压采样单元和显示单元；

纹波采样单元和直流电压采样单元与直流母线连接，纹波采样单元用于采样直流母线的纹波电压，直流电压采样单元用于采样直流母线的直流电压；控制单元与纹波采用单元和直流电压采样单元连接，控制单元用于根据纹波电压和直流电压确定纹波电压系数；显示单元与控制单元连接，显示单元用于显示纹波电压、直流电压和纹波电压系数。

可选地，纹波电压系数包括纹波电压有效值系数和纹波电压峰峰值系数；控制单元包括纹波电压有效值系数计算模块和纹波电压峰峰值系数计算模块；

纹波电压有效值系数计算模块用于根据纹波电压和直流电压平均值的绝对值计算纹波电压有效值系数；

纹波电压峰峰值系数计算模块用于根据纹波电压的峰谷压差与直流电压平均值的绝对值计算纹波电压峰峰值系数。

可选地，纹波电压有效值系数的计算公式为：

式中，X_Umm为纹波电压有效值系数，U_RC为恒定的直流电压中叠加的交流成分的电压量，U_DC为直流电压的平均值。

所述纹波电压峰峰值系数的计算公式为：

式中，X_Upp为纹波电压峰峰值系数，U_pp为纹波电压采样值的峰谷间差，U_DC为直流电压的平均值。

可选地，控制单元还包括比较输出模块；比较输出模块用于根据纹波电压系数和预设纹波电压系数判断直流母线的纹波电压状况，并输出直流母线的状态信号。

可选地，纹波电压测量装置还包括告警单元；

告警单元与比较输出模块连接，告警单元用于根据直流母线的状态信号为异常信号时输出告警信号以及告警节点信号。

可选地，纹波电压测量装置还包括交流电压采样单元；

交流电压采样单元与所述直流母线连接，交流电压采样单元用于采样低压交流直接流入直流系统的交流电压。