1、 1 前言前言 单相程控源是一种标准仪器，它能输出频率、相位、幅值在一定范围内任意 可调的高精度、高稳定度的正弦电压和电流，用于电力工作时做校对使用，可以 用于模拟电力系统实际工作中遇到的各种情况。程控源在电力部门、计量部门、 质检部门、科研单位及电能表、配电终端、用电管理、负荷控制、电能质量等生 产研发企业有着广泛的用途，同时也广泛应用于电能表、电压表、电流表、频率 表的检定。程控源之所以被广泛应用，主要是由于程控源输出的电压和电流是完 全可控的，频率和相位也可以根据需要任意设置。它的核心价值在于加在程控源 上的负载所消耗的功率很小，主要是因为电压和电流具有独立性。可以在上位机 上来控制和实
2、现所测电能的参数，也可以通过单片机控制来测电能参数。 随着国内工业的不断发展，人们对电能质量的要求越来越高，而各种电量参 数是对电能质量的具体体现。 同时单相程控源也增加了对供电谐波失真进行监控 的功能，能输出各种谐波。程控源的工作对象一般都要消耗功率源的能量，程控 源的输出是要能够带载的， 并且在负载变化时要保证输出具有较高的精度和稳定 度。程控源工作的对象是不确定的，所以程控源输出电压和电流在相位上也是变 化的，对负载的适应能力便成为衡量一个程控源的要指标。 我们每一组都有一个研究的模块，经老师的指导和查阅大量资料，我们每一 组都对自己设计的部分进行了进一部的完善， 它在校表方面稳定性好、
3、 精度较高。 根据测量要求可分为市电模式和非市电模式， 可以输出纯净的， 失真度在 0.02 的正弦信号，频率通过锁相环控制，频率从 40Hz65Hz 可以任意调节，分辨率 0.01Hz，准确度 0.01Hz，,相位可以在 0360 度之间任意调节，可以模拟各种 供电情况，甚以模拟反送电的情形，具有较强的带负载能力，可以满负荷带动容 性、感性、阻性或复合型负载，.采用 97c52 为处理器、大规模的 FPGA、高保真 功率放大器构成的新一代高精度标准程控源， 功能强大灵活，工频每个周期的波 形高达 3600 点的捏合，保证了波形输出的精确，使得高次谐波的输出成为可能， 也使得系统拥有极佳的谐波
4、失真度指标，通过一个 RS232 串口和 PC 机相连，具 有完善的过流、过压、过热、短路、开路、过载保护。 2 摘要摘要 在国内有一些厂家在对程控源进行了一定的研究， 通过系统地总结、 比较程 控源技术的发展，分析各种程控源的优劣，认为在技术、精度、体积、操作的方 便性方法还可以改进。 在电力设备参数的高电压测试中，经常需要一种在一定范围内电压连续可 调、波形失真小、频率稳定的高压交流电源作为测量的激励源。以前多直接采用 升压变压器获得高电压，再通过继电器改变变压器变化实现电压的调整。因其只 有有限个离散点，所以电压不能连续调节。另一方面，由于输出波形与市电波形 相同，所以失真严重。用它作为
5、基准激励源，常常造成测量误差。因此传统的模 拟变频电源已远远不能满足现代应用的要求。 另外市场上常见的程控电源还有采 用模拟闭环方式来保证输出信号的准确度，即在反馈环节上通过输出采样、精密 整流和比较积分等模拟环节实现，其硬件设计复杂，体积大、笨，并且由于模拟 电路的温漂、时漂的影响，难以达到较高的精度。 程控交流电源在电力电子领域中的广泛应用， 使得交流程控电源测控系统尤 为重要。在交流电力电子变换领域，不仅成为一个新的研究方向，同时也成为一 个研究热点。越来越多的人们开始致力于对交流电源设备的监察和测量的研究， 并已经取得了一定的成果。 标准功率源是一种标准仪器，它能输出频率、相位、幅值在
6、一定范围内任意 可调的高精度、高稳定度的正弦电压和电流，用于电力工作时做校对使用，可以 用于模拟电力系统实际工作中遇到的各种情况。 由于标准功率源的工作对象一般 都要消耗功率源的能量，所以要求功率源的输出是要能够带负载的，并且在负载 变化时要保证输出的精度和稳定度随着国内工业的发展， 对电能质量的要求也越 来越高，因此不少设备增加了对供电的谐波失真进行监测的功能，而为了能够检 定和校准这类设备就需要功率源在输出上要能够按照要求在纯净的正弦波上叠 加各种含量和次数的谐波。 随着微处理器的可靠性与质量的不断提高，数字控制已经占据着主导地位。 32 位处理器ARM 的快速发展和广泛应用将测试仪表的发展推向了一个高潮，处 理速度明显得到提高。同时，若增加具有扩展功能的外围辅助电路，并采用相应 的软件，便可满足客户的特定功能需求，灵活性大大提高。同时利用ADC 的高速 采样，再加上实时分析等技术，以提高系统测量的精度和速度。 关键字关键字: :程控源；校表系统；;电力参数 3 Abstract In some domestic manufac
