本發(fā)明涉及校準測試領域，具體地，涉及一種有源電力濾波器(APF：Active Power Filter)/靜止無功發(fā)生器(SVG：Static VAR Generator)模塊的自動校準、測試系統(tǒng)，應用于APF/SVG模塊在生產(chǎn)過程中自動校準、自我診斷、自動測試，其中，符號/表示或者的意思，本發(fā)明能夠適用于。

背景技術：

隨著經(jīng)濟和電力系統(tǒng)的發(fā)展，供電質量問題日益凸顯，無功、諧波、不平衡及電壓波動成為影響供電質量的主要問題。電力用戶對電能質量治理設備的需求日漸提高，而電能質量治理設備中，有源電力濾波器(APF)及靜止無功發(fā)生器(SVG)應用越來越廣泛。因此，如何更好的滿足用戶對電能質量治理設備尤其是APF及SVG的需求成為電能質量治理設備生產(chǎn)廠家的迫切需求。

在保證產(chǎn)品性能的前提下，電力用戶對電能質量治理設備的需求主要體現(xiàn)在兩個方面，其一是要求電能質量治理設備要有極高的可靠性，良好的電能質量可以為用戶帶來更好的產(chǎn)品質量、更高的生產(chǎn)效率、更高的產(chǎn)量，而可靠的電能質量治理設備才能滿足用戶對電能質量的需求，這是電力用戶對電能質量治理設備的首要需求；電力用戶對電能質量治理設備的第二個需求是電能質量治理設備的交貨速度，交期延遲可能導致電力用戶的生產(chǎn)計劃推遲，影響其生產(chǎn)，造成其直接或間接的經(jīng)濟損失，因此，保證交貨期也是電力用戶的迫切需要。

對于電能質量治理設備生產(chǎn)廠家而言，要保證產(chǎn)品的可靠性，除了在設計的時候給予足夠的保障之外，在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，需要對產(chǎn)品做盡可能詳盡的調試及測試，并且調試和測試過程應盡做到可能多的自動化，以避免產(chǎn)品調試和測試過程中人為因素造成的損壞或遺漏。另外，對于被測試產(chǎn)品存在的問題，應當盡量在早期發(fā)現(xiàn)，以免在后期問題暴露，引發(fā)故障擴大化，造成額外的生產(chǎn)損耗并且降低生產(chǎn)效率。而這就要求早期的測試應當盡可能涵蓋所有的硬件電路，因此使得測試的工作量大大增加，要保證測試效率，采用產(chǎn)品自動調試、測試顯然是必要手段。

采用自動化測試不僅能夠避免產(chǎn)品調試和測試過程中人為因素造成的損壞或遺漏，同時也可以大大提高測試效率，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)可靠性及生產(chǎn)效率，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種APF/SVG模塊自動校準、測試系統(tǒng)及測試方法。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種APF/SVG模塊自動校準測試系統(tǒng)，包括：上位機、綜合測試機、程序下載器；

所述上位機在接收到開始測試的指令后，通過程序下載器自動給被測APF/SVG模塊下載程序，并通過綜合測試機獲取被測APF/SVG模塊的測試數(shù)據(jù)；

所述綜合測試機，根據(jù)接收自上位機的控制指令，根據(jù)不同的測試狀態(tài)給被測APF/SVG模塊提供不同的交流電源、直流電源以及測試信號；

所述程序下載器，通過數(shù)據(jù)接口接收上位機發(fā)過來的程序數(shù)據(jù)，并將程序數(shù)據(jù)發(fā)送給被測APF/SVG模塊。

優(yōu)選地，所述上位機，包含：校準及單元測試模塊、程序下載模塊、主控模塊、模擬運行模塊、參數(shù)下載模塊；

所述校準及單元測試模塊，用于通過綜合測試機，給被測APF/SVG模塊下載校準及單元測試程序，對被測APF/SVG模塊進行單元電路功能測試，對被測APF/SVG模塊的采樣信號做直流及幅值校準，對單元電路功能測試結果及校準結果進行分析計算，判斷被測APF/SVG模塊的單元電路工作是否正常，將校準值及配置數(shù)據(jù)下載到被測APF/SVG模塊；

所述程序下載模塊，用于將校準及單元測試程序及模擬運行測試程序通過程序下載器下載到被測APF/SVG模塊；

所述主控模塊，用于根據(jù)主控流程對校準及單元測試模塊、程序下載模塊、模擬運行模塊、參數(shù)下載模塊進行控制；

所述模擬運行模塊，用于程序下載器給被測APF/SVG模塊下載模擬運行測試程序，并用于通過綜合測試機對被測APF/SVG模塊進行模擬運行測試，模擬使用現(xiàn)場環(huán)境讓被測APF/SVG模塊開機運行，讀取被測APF/SVG模塊運行波形數(shù)據(jù)，計算被測APF/SVG模塊性能指標，判斷被測APF/SVG模塊是否能正常運行；

所述參數(shù)下載模塊，通過綜合測試機將校準值及配置數(shù)據(jù)下載到被測APF/SVG模塊中。

優(yōu)選地，所述綜合測試機，包含：交流程控電源、直流程控電源、測試信號交換陣列；

所述交流程控電源，根據(jù)上位機發(fā)過來的控制指令，在不同的測試模式及測試步驟下，給被測APF/SVG模塊提供不同的交流電源；

所述直流程控電源，根據(jù)上位機發(fā)過來的控制指令，在不同的測試模式及測試步驟下，給被測APF/SVG模塊提供不同的直流電源；

所述測試信號交換陣列，包括多個繼電器構成的信號交換陣列，測試信號交換陣列根據(jù)上位機發(fā)過來的控制指令，在不同的測試模式及測試步驟下，給被測APF/SVG模塊提供不同的信號源。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種APF/SVG模塊自動校準測試方法，包括：

步驟S1：根據(jù)開始測試的指令，進入模塊測試狀態(tài)；

步驟S2：給被測APF/SVG模塊提供直流電源；

步驟S3：在上位機的控制下，執(zhí)行被測APF/SVG模塊的校準及單元測試；

步驟S4：判斷被測APF/SVG模塊的校準及單元測試是否通過；若通過，則進入步驟S5繼續(xù)執(zhí)行；若沒有通過，則彈出提示窗口，讓測試人員選擇是否重新測試，若測試人員選擇進行重新測試，則返回步驟S3繼續(xù)執(zhí)行，若測試人員選擇不重新測試，則進入步驟S7繼續(xù)執(zhí)行；

步驟S5：在上位機的控制下，執(zhí)行被測APF/SVG模塊的模擬運行測試；

步驟S6：判斷被測APF/SVG模塊的模擬運行測試是否通過；若通過，則進入步驟S7繼續(xù)執(zhí)行；若沒有通過，則彈出提示窗口，讓測試人員選擇是否重新測試，若測試人員選擇進行重新測試，則返回步驟S5繼續(xù)執(zhí)行，若測試人員選擇不重新測試，則進入步驟S7繼續(xù)執(zhí)行；

步驟S7：關閉被測APF/SVG模塊的直流電源，將測試日志文件及測試數(shù)據(jù)文件存盤，退出模塊測試狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述步驟S3包括如下步驟：

步驟S3.1：當主控流程運行被測APF/SVG模塊的校準及單元測試，則被測APF/SVG模塊的校準及單元測試流程被調用，進入模塊校準及單元測試狀態(tài)；

步驟S3.2：對被測APF/SVG模塊下載校準及單元測試程序；

步驟S3.3：判斷程序下載是否成功；若成功，則進入步驟S3.4繼續(xù)執(zhí)行；若沒有成功，則彈出提示窗口，讓測試人員選擇是否重新下載校準及單元測試程序，若測試人員選擇進行重新下載校準及單元測試程序，則返回步驟S3.2繼續(xù)執(zhí)行，若測試人員選擇不重新下載校準及單元測試程序，則認為測試失??；

步驟3.4：使得被測APF/SVG模塊進入單元測試狀態(tài)；

步驟3.5：給被測APF/SVG模塊發(fā)送指令，執(zhí)行單元測試；

步驟3.6：使得被測APF/SVG模塊進入直流校準狀態(tài)；

步驟3.7：在直流校準狀態(tài)下，給被測APF/SVG模塊發(fā)送指令，獲取被測APF/SVG模塊各采樣信號，并根據(jù)采樣信號計算出被測APF/SVG模塊的采樣直流校準值；

步驟3.8：使得被測APF/SVG模塊進入交流校準狀態(tài)；

步驟3.9：在交流校準狀態(tài)下，給被測APF/SVG模塊發(fā)送指令，獲取被測APF/SVG模塊各采樣信號，并由采樣信號計算出被測APF/SVG模塊的采樣幅度校準值；

步驟3.10：給被測APF/SVG模塊發(fā)送指令，將采樣校準值及配置數(shù)據(jù)存入被測APF/SVG模塊中，并將測試結果在信息窗口中顯示。

優(yōu)選地，在所述步驟3.5中，先后執(zhí)行如下單元測試：

-分別驅動被測APF/SVG模塊各IGBT，采集被測APF/SVG模塊輸出電壓，分析各IGBT及驅動電路狀態(tài)；

-采集被測APF/SVG模塊各橋臂驅動狀態(tài)；

-調節(jié)被測APF/SVG模塊輸出的風扇電壓，并采集各風扇轉速，分析風扇調速電路及各風扇狀態(tài)；

-采集被測APF/SVG模塊各橋臂溫度值，分析溫度檢測電路狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述步驟S5包括如下步驟：

步驟S5.1：當主控流程運行被測APF/SVG模塊的模擬運行測試，則被測APF/SVG模塊模擬運行測試流程被調用，進入模塊模擬運行測試狀態(tài)；

步驟S5.2：對被測APF/SVG模塊下載模擬運行測試程序；

步驟S5.3：判斷被測APF/SVG模塊下載模擬運行測試程序是否成功；若成功，則進入步驟S5.4繼續(xù)執(zhí)行；若沒有成功，則彈出提示窗口，讓測試人員選擇是否重新下載模擬運行測試程序，若測試人員選擇進行重新下載校準及單元測試程序，則返回步驟S5.2繼續(xù)執(zhí)行，若測試人員選擇不重新下載模擬運行測試程序，則認為測試失敗；

步驟S5.4：得被測APF/SVG模塊進入模擬運行測試狀態(tài)；

步驟S5.5：給被測APF/SVG模塊發(fā)送指令，執(zhí)行模擬運動測試步驟，獲得測試數(shù)據(jù)；

步驟S5.6：利用所獲得的測試數(shù)據(jù)計算被測APF/SVG模塊的性能指標。

優(yōu)選地，在所述步驟S5.5中，先后執(zhí)行如下模擬運行測試步驟，以獲得測試數(shù)據(jù)：

-獲取被測APF/SVG模塊的狀態(tài)；

-控制被測APF/SVG模塊開機運行；

-控制被測APF/SVG模塊發(fā)出指定電流；

-讀取被測APF/SVG模塊運行波形數(shù)據(jù)。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

本發(fā)明自動校準、測試系統(tǒng)操作簡單，僅需將自動校準、測試系統(tǒng)和被測APF/SVG模塊相連，然后在上位機上輸入生產(chǎn)信息后，單擊“開始測試按鈕”，接下來的測試及校準工作完全由自動校準、測試系統(tǒng)自動完成，可以大大縮短校準、測試工時，并且不會出錯或遺漏。經(jīng)實際使用證明，使用本發(fā)明自動校準、測試系統(tǒng)將原有由人工完成的校準、測試工時由1各小時降低到5分鐘以內，大大提高了校準、測試的效率，并且降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明提供的APF/SVG模塊自動校準測試系統(tǒng)的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明提供的APF/SVG模塊自動校準測試方法的主控流程示意圖。

圖3：為本發(fā)明提供的APF/SVG模塊自動校準測試方法中的主控流程中校準及單元測試流程示意圖。

圖4為本發(fā)明提供的APF/SVG模塊自動校準測試方法中的主控流程中模擬運行測試流程示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變化和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明提供的APF/SVG模塊自動校準測試系統(tǒng)，包括：上位機10、綜合測試機20、程序下載器30。

所述上位機10，通過程序下載器30自動給被測APF/SVG模塊400下載程序，通過通訊接口來與綜合測試機20以及被測APF/SVG模塊400進行通訊，控制綜合測試機20，并且獲取被測APF/SVG模塊400運行數(shù)據(jù)。

所述綜合測試機20，通過通訊接口接收上位機10的控制指令，根據(jù)不同的測試狀態(tài)給被測APF/SVG模塊400提供不同的交流電源、直流電源以及測試信號。

所述程序下載器30，通過數(shù)據(jù)接口接收上位機10發(fā)過來的程序數(shù)據(jù)，通過下載接口將程序數(shù)據(jù)發(fā)送給被測APF/SVG模塊400。

其中，所述上位機10，包含：校準及單元測試模塊11、程序下載模塊12、主控模塊13、Modbus通訊模塊14、模擬運行模塊15、參數(shù)下載模塊16；

所述主控模塊13，用于協(xié)調上位機10內各模塊的工作流程，顯示測試結果，保存測試記錄等。

所述校準及單元測試模塊11，用于給被測APF/SVG模塊400下載校準及單元測試程序，對被測APF/SVG模塊400進行單元電路功能測試，對被測APF/SVG模塊400的采樣信號做直流及幅值校準，對單元測試結果及校準結果進行分析計算，判斷各單元電路工作是否正常，將校準值及其它配置數(shù)據(jù)下載到被測APF/SVG模塊400。

所述程序下載模塊12，用于將校準及單元測試程序及模擬運行測試程序通過程序下載器30下載到被測APF/SVG模塊400。

所述Modbus通訊模塊14，通過主控模塊13，實現(xiàn)上位機10內各子模塊與綜合測試機20及被測APF/SVG模塊400之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。

所述模擬運行模塊15，用于給被測APF/SVG模塊400下載模擬運行測試程序，對被測APF/SVG模塊400進行模擬運行測試，模擬使用現(xiàn)場環(huán)境讓被測APF/SVG模塊400開機運行，讀取被測APF/SVG模塊400運行波形數(shù)據(jù)，計算被測APF/SVG模塊400性能指標，判斷被測APF/SVG模塊400是否能正常運行。

所述參數(shù)下載模塊16，通過Modbus通訊模塊14將校準值及其它配置數(shù)據(jù)下載到被測APF/SVG模塊400。

其中，所述綜合測試機20，包含：Modbus通訊模塊21、交流程控電源22、直流程控電源23、測試信號交換陣列24。

所述Modbus通訊模塊21，用于和上位機10的通訊接口相連，接收來自上位機10的指令，從而實現(xiàn)對交流程控電源22、直流程控電源23、測試信號交換陣列24的控制。

所述交流程控電源22，根據(jù)上位機10發(fā)過來的控制指令，在不同的測試模式及測試步驟下，給被測APF/SVG模塊400提供不同的交流電源。

所述直流程控電源23，根據(jù)上位機10發(fā)過來的控制指令，在不同的測試模式及測試步驟下，給被測APF/SVG模塊400提供不同的直流電源。

所述測試信號交換陣列24，是由眾多繼電器構成的信號交換陣列，根據(jù)上位機10發(fā)過來的控制指令，在不同的測試模式及測試步驟下，給被測APF/SVG模塊400提供特定的信號源。

所述APF/SVG模塊自動校準測試系統(tǒng)可用于執(zhí)行APF/SVG模塊自動校準測試方法。

本發(fā)明還提供一種APF/SVG模塊自動校準測試方法，包括步驟：

步驟S1：上位機通過界面獲取設置的被測APF/SVG模塊400的模塊類型及模塊生產(chǎn)編碼，根據(jù)測試人員單擊的“開始測試”按鈕，進入模塊測試狀態(tài)；

步驟S2：綜合測試機20給被測APF/SVG模塊400提供直流電源；

步驟S3：在上位機的控制下，執(zhí)行被測APF/SVG模塊400的校準及單元測試；

步驟S4：判斷被測APF/SVG模塊400的校準及單元測試是否通過；若通過，則進入步驟S5繼續(xù)執(zhí)行；若沒有通過，則彈出提示窗口，讓測試人員選擇是否重新測試，若測試人員根據(jù)信息窗口提供的信息判斷故障部位，經(jīng)過簡單維修后，確認選擇進行重新測試，則返回步驟S3繼續(xù)執(zhí)行，若測試人員選擇不重新測試，則進入步驟S7繼續(xù)執(zhí)行；

步驟S5：在上位機的控制下，執(zhí)行被測APF/SVG模塊400的模擬運行測試；

步驟S6：判斷被測APF/SVG模塊400的模擬運行測試是否通過；若通過，則進入步驟S7繼續(xù)執(zhí)行；若沒有通過，則彈出提示窗口，讓測試人員選擇是否重新測試，測試人員根據(jù)信息窗口提供的信息判斷故障部位，經(jīng)過簡單維修后，確認選擇進行重新測試，則返回步驟S5繼續(xù)執(zhí)行，若測試人員選擇不重新測試，則進入步驟S7繼續(xù)執(zhí)行；

步驟S7：綜合測試機20關閉被測APF/SVG模塊400的直流電源，將測試日志文件及測試數(shù)據(jù)文件存盤，以備日后查詢，最后退出模塊測試狀態(tài)，即執(zhí)行退出測試流程。

具體地，所述步驟S3包括如下步驟：

步驟S3.1：當主控模塊13的主控流程運行被測APF/SVG模塊400的校準及單元測試，則被測APF/SVG模塊400的校準及單元測試流程被調用，進入模塊校準及單元測試狀態(tài)；

步驟S3.2：主控模塊13調用程序下載模塊12通過程序下載器30對被測APF/SVG模塊400下載校準及單元測試程序；

步驟S3.3：判斷程序下載是否成功；若成功，則進入步驟S3.4繼續(xù)執(zhí)行；若沒有成功，則彈出提示窗口，讓測試人員選擇是否重新下載校準及單元測試程序，測試人員根據(jù)信息窗口提供的信息判斷導致程序下載失敗的原因，經(jīng)過簡單維修后，確認選擇進行重新下載校準及單元測試程序，則返回步驟S3.2繼續(xù)執(zhí)行，若測試人員選擇不重新下載校準及單元測試程序，則認為測試失敗，往測試失敗出口結束校準及單元測試流程；

步驟3.4：主控模塊13調用Modbus通訊模塊14給綜合測試機20發(fā)送指令，使得被測APF/SVG模塊400進入單元測試狀態(tài)；

步驟3.5：主控模塊13調用Modbus通訊模塊14給被測APF/SVG模塊400發(fā)送指令，先后執(zhí)行如下單元測試：

-分別驅動被測APF/SVG模塊400各IGBT，采集被測APF/SVG模塊400輸出電壓，分析各IGBT及驅動電路狀態(tài)；

-采集被測APF/SVG模塊400各橋臂驅動狀態(tài)；

-調節(jié)被測APF/SVG模塊400輸出的風扇電壓，并采集各風扇轉速，分析風扇調速電路及各風扇狀態(tài)；

-采集被測APF/SVG模塊400各橋臂溫度值，分析溫度檢測電路狀態(tài)；

步驟3.6：主控模塊13調用Modbus通訊模塊14給綜合測試機20發(fā)送指令，使得被測APF/SVG模塊400進入直流校準狀態(tài)；

步驟3.7：在直流校準狀態(tài)下，主控模塊13調用Modbus通訊模塊14給被測APF/SVG模塊400發(fā)送指令，獲取被測APF/SVG模塊400各采樣信號，并根據(jù)采樣信號計算出被測APF/SVG模塊400的采樣直流校準值；

步驟3.8：主控模塊13調用Modbus通訊模塊14給綜合測試機20發(fā)送指令，使得被測APF/SVG模塊400進入交流校準狀態(tài)；

步驟3.9：在交流校準狀態(tài)下，主控模塊13調用Modbus通訊模塊14給被測APF/SVG模塊400發(fā)送指令，獲取被測APF/SVG模塊400各采樣信號，并由采樣信號計算出被測APF/SVG模塊400的采樣幅度校準值；

步驟3.10：上述單元測試完成以后，主控模塊13調用Modbus通訊模塊14給被測APF/SVG模塊400發(fā)送指令，將采樣校準值及配置數(shù)據(jù)存入被測APF/SVG模塊400中，并將測試結果在信息窗口中顯示；

步驟3.11；最后，判斷各單元測試的數(shù)據(jù)是否正常，若單元測試的數(shù)據(jù)正常，則認為測試成功，往測試成功出口結束校準及單元測試流程，若測試數(shù)據(jù)不正常，則認為測試失敗，往測試失敗出口結束校準及單元測試流程。

具體地，所述步驟S5包括如下步驟：

步驟S5.1：當主控模塊13的主控流程運行被測APF/SVG模塊400的模擬運行測試，則被測APF/SVG模塊400模擬運行測試流程被調用，進入模塊模擬運行測試狀態(tài)；

步驟S5.2：主控模塊13調用程序下載模塊12通過程序下載器30對被測APF/SVG模塊400下載模擬運行測試程序；

步驟S5.3：判斷被測APF/SVG模塊400下載模擬運行測試程序是否成功；若成功，則進入步驟S5.4繼續(xù)執(zhí)行；若沒有成功，則彈出提示窗口，讓測試人員選擇是否重新下載模擬運行測試程序，測試人員根據(jù)信息窗口提供的信息判斷導致程序下載失敗的原因，經(jīng)過簡單維修后，確認選擇進行重新下載校準及單元測試程序，則返回步驟S5.2繼續(xù)執(zhí)行，若測試人員選擇不重新下載模擬運行測試程序，則認為測試失敗，往測試失敗出口結束模擬運行測試流程；

步驟S5.4：主控模塊13調用Modbus通訊模塊14給綜合測試機20發(fā)送指令，使得被測APF/SVG模塊400進入模擬運行測試狀態(tài)；

步驟S5.5：主控模塊13調用Modbus通訊模塊14給被測APF/SVG模塊400發(fā)送指令，先后執(zhí)行如下模擬運行測試步驟，以獲得測試數(shù)據(jù)：

-獲取被測APF/SVG模塊400的狀態(tài)；

-控制被測APF/SVG模塊400開機運行；

-控制被測APF/SVG模塊400發(fā)出指定電流；

-讀取被測APF/SVG模塊400運行波形數(shù)據(jù)；

步驟S5.6：利用所獲得的測試數(shù)據(jù)計算被測APF/SVG模塊400的性能指標；

步驟S5.7：判斷測試數(shù)據(jù)是否正常，若測試數(shù)據(jù)正常，則認為測試成功，往測試成功出口結束模擬運行測試流程，若測試數(shù)據(jù)不正常，則認為測試失敗，往測試失敗出口結束模擬運行測試流程。

所述APF/SVG模塊自動校準測試方法可以通過所述APF/SVG模塊自動校準測試系統(tǒng)實現(xiàn)。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變化或修改，這并不影響本發(fā)明的實質內容。在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。