Dranetz HDPQ 电能质量分析仪：备用电源与关键任务测试的解决方案

德国GMC-I集团旗下DranetzHDPQ 备用电源及关键任务测试

引言

数据中心、医院、关键设施以及其他场所都依赖备用电源。通常情况下，这些备用电源是发电设备，一旦主电源出现中断，这些设备就能立即承担起供电任务。这类设施通常配备有UPS系统，以便实现平稳过渡到备用电源，并且在备用电源无法接通的情况下，能够依靠电池（或其他能源）来维持供电。

对这类设施的调试、测试和故障排查通常会涉及逐步负载循环、电源转换以及其他测试。技术人员会严格按照设计者和设备制造商指定的程序进行操作，以确保整个电力系统在运行的整个范围内都能按照设计要求完美运行。

德国GMC-I集团旗下Dranetz德国GMC-I集团旗下Dranetz便携式电能质量测量仪多年来一直是备用电源和关键任务设备测试的产品。德国GMC-I集团旗下Dranetz HDPQ Guide和 Xplorer Plus/SP 产品延续了这一传统，并且具备独特的适用性，能够胜任此项任务。

本应用说明介绍了德国GMC-I集团旗下Dranetz HDPQ系列在这些关键应用中的优势、独特功能及配置情况。

德国GMC-I集团旗下Dranetz HDPQ及DRAN-VIEW 7优势

德国GMC-I集团旗下DranetzHDPQ Guide及 Xplorer PQ 分析器非常适合用于关键系统的测试。两者均具备高分辨率测量、先进的波形变化触发功能以及大容量的记录缓冲区，这些在业内都是无可匹敌的。这些功能对于获取这些应用所需的数据至关重要。请注意，HDPQ Visa 的记录缓冲区较小，对于这些应用来说不太理想。

另一个关键组件是 Dran-View 7 企业版（DV7E）软件。DV7E 可将您记录的数据转化为可操作的信息。DV7E 不仅提供了用于数据分析和报告的便捷工具，还包含可为记录数据增值的高级功能。例如，DV7E 能够轻松计算逐周期频率，这对于评估测试期间电力系统的响应（见下文）至关重要。

德国GMC-I集团旗下Dranetz HDPQ主要功能

触发

在这些应用中，步进负载测试是常见的操作。如上图所示，使用负载箱来模拟负载，以评估电力系统的响应。负载通常会以 25% 的增量阶梯增加，然后从 0% 增加到 100%，然后再逐步减少回 0%。在每个步骤之间通常会有暂停，以观察电力系统的反应。

“脉冲”测试也是通过从 0% 增加到 25% 再到 0%，然后从 0% 增加到 50% 再到 0%，等等，贯穿整个容量范围来进行的。同样，在每个步骤之间会有暂停。

负载步进给功率质量分析仪带来了某些独特的触发挑战，以记录所需的数据。要捕捉每个步骤，仪表必须以循环为单位检测电流的增量变化。大多数仪表仅限于仅高电平或低电平的均方根触发限制，而且许多仪表无法按照所需方式检查每个循环。最好情况下，大多数仪表可能只能捕捉一个负载步骤，而无法捕捉此应用所需的增量步进。

德国GMC-I集团旗下Dranetz HDPQ 系列通过采用创新的波形偏差触发器解决了这一问题，这些触发器适用于电压和电流两种情况。波形触发器与其他仪器触发器并行工作，持续检查每个周期的每个数字化采样点，以寻找与前一周期相同数据点的振幅的正向或负向变化。

这种能力对于检测电压或电流在每个周期内的变化至关重要，适用于诸如负向瞬变、谐波、系统噪声以及此类应用中的脉冲/阶跃变化等情况的检测。

如上所示，正向的步进负载开关改变了交流波形，从而形成了一个波形触发信号，启动了数据记录至内存的过程。相反的波形变化也会产生相同的效果。HDPQ 分析仪始终准备记录下一个步骤的变化——这一切都与传统的 HI/LO RMS、瞬态以及其他触发功能并行进行。

请注意，对于此应用，电压触发设置可以根据需要使用相同的波形触发方式，或者采用传统的均方根凹陷/骤降、上升波形触发方式。

记录缓冲区

步进负载测试需要一个较大的记录缓冲区。其原因是为了捕捉步进转换事前、事中和事后的电力系统状态。德国GMC-I集团旗下DranetzHDPQ Guide及 Xplorer 分析器能够为每个触发的滑动周期 PQ 事件记录多达 10K 个周期的数据。此功能适用于电压骤降/骤升、瞬变以及此应用中使用的波形触发。

每个负载步骤的记录持续时间取决于具体应用，但通常约为 5 秒。我们建议在可能的情况下将最低记录要求加倍，以应对诸如测试时间偏差等意外情况，从而捕捉到意外的系统问题等。

例如，如果应用要求每个步骤记录 5 秒，则建议将其加倍至 10 秒。这是 600 个周期@60Hz、500 个周期@50Hz 的触发后设置。我们还建议一个 30 个周期的预触发设置，即 0.5 秒@60Hz、0.6 秒@50Hz。预触发还将捕获步进负载变化之前系统的状态。请参见下面的示例。

DRAN-VIEW 7 软件的优势

通过使用上述触发器和设置，您将捕获评估电力系统在阶跃负载及其他测试期间性能所需的数据。然而，有一个重要的参数缺失，即大多数电能质量分析仪（包括 Dranetz HDPQ）都无法直接提供的参数——每次阶跃负载变化时的滑动周期频率。为什么呢？

大多数知名的电能质量（PQ）分析仪，如 Dranetz HDPQ 系列，均依照国际 PQ 标准进行测量，其中最常见的是 IEC 61000-4-30 标准。

Dranetz HDPQ 系列符合 IEC 61000-4-30 第 3 版 A 类标准，并经过实验室测试以确保符合该标准。IEC 61000-4-30 标准对测量有严格要求，其中包括频率需在一段时间内取平均值。这对大多数应用来说是理想的，但对于需要在记录期间连续测量每个周期频率的应用来说却并非如此。

Dran-View 7 企业版（仅此版本）能够对记录的波形数据进行后期处理，计算出 PQ 分析仪无法直接提供的许多其他参数。对于此应用，只需点击几下，Dran-View 7 企业版谐波和时间图计算器就能快速计算出 HDPQ 分析仪记录的每个周期的频率。

这样，每个周期的频率就能与 HDPQ 系列电能质量分析仪的数据一起用于趋势分析、评估和报告，甚至可以存储在 Dran-View 7 企业版数据库中。

如上图所示，通过 HDPQ 电能质量分析仪直接记录的电流，可以轻松看到阶跃负载变化对系统频率响应的影响。

为您的测试配置仪器

实际的仪器配置会因应用而异，超出了本应用说明的范围。此外，我们介绍了最重要的参数设置，但您的应用可能还需要其他参数。

如果您不熟悉 德国GMC-I集团旗下Dranetz HDPQ 的配置，德国GMC-I集团中国官方高美测仪网站上提供了一系列录制的演示，重点介绍产品应用和操作培训，包括此应用。有更多需求请联系当地德国GMC-I高美测仪销售人员。该视频在此基础上进行了扩展，提供了 HDPQ 和 DV7E 的分步配置说明以及演示。

审核编辑 黄宇