一種變流器控制系統的測試方法及系統與流程

2023-05-27 22:39:44 4

本發明主要涉及測試技術領域，特指一種變流器控制系統的測試方法及系統。

背景技術：

變流器控制系統相對比較複雜，系統涉及的軟體較多，實際應用中，傳動系統一般都是作為關鍵設備存在，如軋機中的主/輔傳動，船舶中的主推進系統，礦山車中的電驅動系統，這些關鍵設備一旦因某些原因停運，對客戶會造成直接經濟損失，如何在控制系統技術設計、檢測試驗、正式投運中，完成軟體的自動化測試、診斷將極為重要。現有的控制系統測試主要還集中在以事件響應思路為主的簡單測試；對人力資源的佔用成本較高；控制系統的測試環境與實際運行環境相隔離，一定程度上也影響測試結果的準確性。

目前控制系統測試主要按照圖1所示的方式進行，這是常見的一種仿真測試環境，其中dspace仿真器可以用其它系統來代替。具體地，如圖2所示，其中數據調製及處理部分是外圍軟體，該部分作為平臺軟體定型後，產品開發中一般很少調整，軟體的測試及驗證工作主要集中在系統控制軟體、算法調製及保護診斷軟體中。如何進行測試診斷模型的設計，使得測試可以無縫融入產品中，是需要解決的主要工作。而現有的測試技術主要存在以下缺點：

1、作為半實物仿真系統，需要對控制系統的外圍採集電路進行改板適應仿真系統的信號範圍；

2、半實物仿真系統搭建經費較多，建設周期長，作為控制系統，如圖2所示，從系統設計到成熟應用，每個階段其測試及驗證功能是不一樣的，針對產品快速化設計、快速化功能驗證需求，分層測試能力不足；

3、仿真測試環境與設備投運環境相隔離，在部分功能測試中存在盲區，如產品現場投運中，需要進行針對性軟體功能測試工作，而此方案無法實現該測試需求。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題就在於：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種測試與運行同步，保障測試可靠性及真實性的變流器控制系統的測試方法，並相應提供一種結構簡單的變流器控制系統的測試系統。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種變流器控制系統的測試方法，在變流器控制系統正常運行時，實時採集控制系統運行過程中的過程量，並與控制系統內部預置的被控對象模型中的理想值進行對比以進行測試。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述過程量包括電壓、電流、開關狀態、啟停標誌和故障列表中的一個或多個。

在實時採集控制系統運行過程中的過程量的同時，對過程量進行存儲。

在所述過程量異常時，對異常的過程量進行記錄並報警。

本發明還公開了一種變流器控制系統的測試系統，包括並行運行數據池和被控對象模型，所述並行運行數據池和被控對象模型均內置於變流器控制系統內，所述並行運行數據池分別與所述變流器控制系統中的數據整合交互單元和被控對象模型相連；在變流器控制系統正常運行時，並行運行數據池實時採集控制系統運行過程中的過程量，並與被控對象模型中的理想值進行對比以進行測試。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述被控對象模型包括電機模型、網側模型和主電路器件模型。

還包括自動化監控單元，所述自動化監控單元與並行運行數據池通訊相連。

所述自動化監控單元與並行運行數據池通過socket有線或無線通信連接。

與現有技術相比，本發明的優點在於：

本發明的變流器控制系統的測試方法，在控制系統內部預置有被控對象模型，並在控制系統運行的過程中實時採集過程量，再與被控對象模型中的理想值進行對比，實現實際對象與理想對象之間的測試對比；從而可以實現裝車運行與測試同步運行而互不幹擾；另外測試環境與實際運行環境一致，能夠保證測試的可靠性及真實性。本發明的變流器控制系統的測試系統，同樣具有測試方法所述的優點，而且結構簡單。

附圖說明

圖1為現有技術中仿真測試系統圖。

圖2為現有技術中控制系統的方框結構圖。

圖3為本發明的測試系統的方框結構圖。

圖4為本發明的主電路電路原理圖。

具體實施方式

以下結合說明書附圖和具體實施例對本發明作進一步描述。

如圖3至圖4所示，本實施例的變流器控制系統的測試方法，在變流器控制系統正常運行時，實時採集控制系統運行過程中的過程量，並與控制系統內部預置的被控對象模型中的理想值進行對比以進行測試。本發明的變流器控制系統的測試方法，在控制系統內部預置有被控對象模型（常規建模方法），並在控制系統運行的過程中實時採集過程量，再與被控對象模型中的理想值進行對比，實現實際對象與理想對象之間的測試對比；從而可以實現裝車運行與測試同步運行而互不幹擾；另外測試環境與實際運行環境一致，能夠保證測試的可靠性及真實性。

本實施例中，過程量包括電壓、電流、開關狀態、啟停標誌和故障列表中的一個或多個。當然，在其它實施例中，也可以依據不同的測試項目選擇不同的關鍵過程量。

本實施例中，在實時採集控制系統運行過程中的過程量的同時，對過程量進行存儲。

本實施例中，在過程量異常時，對異常的過程量進行記錄並報警。

如圖3和圖4所示，本發明還相應公開了一種變流器控制系統的測試系統，其中控制系統包括數據融合交互單元、總線通訊單元、系統控制單元、電機控制單元、網側控制單元和診斷及記錄單元，數據融合交互單元均與其它單元通訊連接；測試系統包括並行運行數據池和被控對象模型，並行運行數據池和被控對象模型均內置於變流器控制系統內，並行運行數據池分別與變流器控制系統中的數據整合交互單元和被控對象模型相連；在變流器控制系統正常運行時，並行運行數據池實時採集控制系統運行過程中的過程量，並與被控對象模型中的理想值進行對比以進行測試。

本實施例中，被控對象模型包括電機模型、網側模型和主電路器件模型。

本實施例中，還包括自動化監控單元，自動化監控單元與並行運行數據池通訊相連。

本實施例中，自動化監控單元與並行運行數據池通過socket有線或無線通信連接。

以主電路中的斷路器、充電電阻等組成的充電迴路為例，內置測試驗證過程如下：如圖4所示，由qf、km、r1組成主電路，在系統上電工作時，可以通過充電時間、充電電壓實際值與理論模型值（t=krc）進行比對，以達到對電阻、電容的測試驗證工作，如有異常出現，可觸發相關的數據記錄及報警工作。另外其它的內置理論模型實時測試驗證工作與此類似，在此不再描述。本發明的變流器控制系統的測試系統，可以靈活、快速的實現控制系統驗證。因為內置了被動對象模型，故障診斷將不再基於事件響應的被動診斷方式，該方案將使得測試、診斷、記錄一體化設計，使得測試不再局限於軟體設計及系統調試階段，而且提升了診斷的準確性和預測性能力。

以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護範圍。