一. 概述

　　在電氣測量領(lǐng)域，功率分析儀是必不可少的基礎設備，但由于國外品牌起步較早，加上國人對功率分析儀普遍缺乏認知能力，進(jìn)口功率分析儀占據了主要的市場(chǎng)份額，國產(chǎn)功率分析儀品牌寥寥無(wú)幾。
　　這對稍有民族榮譽(yù)感的中國人來(lái)說(shuō)，都覺(jué)得是一種恥辱：以中國如此雄厚的經(jīng)濟實(shí)力及人數眾多的技術(shù)人才，為何不能研發(fā)出屬于自己的功率分析儀？

二. 打造國產(chǎn)分析儀品牌

　　湖南銀河電氣有限公司以民族榮譽(yù)為公司使命，以“為用戶(hù)提供值得信賴(lài)的數據“為公司責任，并經(jīng)過(guò)多年的潛心研究及現場(chǎng)測量經(jīng)驗積累，推出新型的寬頻帶高精度國產(chǎn)功率分析儀——WP4000變頻功率分析儀。
　　該功率分析儀具有寬頻率范圍、寬幅值范圍、寬量程范圍、前端數字化、測量精度高等特點(diǎn)，彌補了進(jìn)口功率分析儀在實(shí)際使用中不能解決的難題（如低功率因數下的功率測量問(wèn)題，變頻電量的測量問(wèn)題等等）。湖南銀河電氣有限公司擁有WP4000變頻功率測試系統的完全自主知識產(chǎn)權，WP4000變頻功率分析儀的大部分器件也為國產(chǎn)器件。

　　作為國產(chǎn)功率分析儀的第一品牌，WP4000變頻功率分析儀先后獲得了湖南省計量檢測研究院、國家高電壓計量站、中國計量科學(xué)研究院及德國聯(lián)邦物理研究院等權威機構的計量校準證書(shū)，使得WP4000變頻功率分析儀更加具有說(shuō)服力。

　　然而，銀河電氣沒(méi)有因此而停止前進(jìn)的腳步，因為在國內外權威機構的校準比對過(guò)程中，銀河電氣的技術(shù)人員發(fā)現，現有的校準能力并不能真正展現WP4000變頻功率分析儀應有的性能。為此，銀河電氣聯(lián)合國防科技大學(xué)和湖南省計量檢測研究院，在中國計量科學(xué)研究院和武漢高電壓計量站專(zhuān)家領(lǐng)導的支持下，經(jīng)過(guò)多年的努力，終于于2012年研制成功國內乃至國際上輸出電壓最高、輸出電流最大、頻率范圍最寬、負載能力最強的，適合變頻功率分析儀校準檢定用的ATITAN變頻功率標準源，在中國計量院專(zhuān)家的驗證和認可下，成為了國內第一臺變頻功率國家計量基準。而該基準的測量單元就是采用特殊定制的WP4000變頻功率分析儀。

圖1 國產(chǎn)功率分析儀——WP4000變頻功率分析儀

三.WP4000變頻功率分析儀

四. WP4000變頻功率分析儀特點(diǎn)

1. 前端數字化技術(shù)

　　為了響應國家“節能減排“的號召，變頻調制電源已經(jīng)被普遍引入，由于IGBT開(kāi)關(guān)的頻繁通斷，導致變頻器在調制過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量的高次諧波，不僅對負載、電網(wǎng)質(zhì)量產(chǎn)生影響，也對現場(chǎng)試驗環(huán)境產(chǎn)生負面作用?，F場(chǎng)如此復雜的電磁環(huán)境下，要保證高精度的測量，這對電測量設備的電磁兼容性及抗干擾能力提出了苛刻的要求，部分測量設備甚至無(wú)法正常工作。 
　　前端數字化是湖南銀河電氣有限公司為解決復雜電磁環(huán)境下高精度測量而提出的、符合物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展思路的、可有效提高電子電器產(chǎn)品電磁兼容性的創(chuàng )新理念，即在測量前端將被測信號數字化，數字信號通過(guò)光纖傳輸至功率分析儀，有效的避免了線(xiàn)路傳輸環(huán)節引入的干擾及線(xiàn)路傳輸損耗，保證了復雜電磁環(huán)境下功率分析儀的高精度測量。

2. 超強運算能力

　　WP4000變頻功率分析儀采用高性能的雙核嵌入式CPU模塊，內存容量不低于2G，強大的運算能力和大容量的存儲能力，使得WP4000功率分析儀在某些特殊試驗條件下：如最低基波頻率為0.1Hz的情況，PWM的寬頻帶和低基頻導致傅里葉窗口數據長(cháng)度超長(cháng)，這對于分析儀的存儲容量及運算速度要求都特別高，而WP4000變頻功率分析儀也能輕松應付。

3. 寬幅值范圍

　　在實(shí)際情況中，試驗項目不同，所需要測量的電壓、電流范圍不同，如果要保證所有測量范圍內的測量精度，以往一般采用互感器外部換擋的方式來(lái)實(shí)現，但是外部換擋一般需要多個(gè)開(kāi)關(guān)通過(guò)人工操作去切換，操作繁瑣且易出錯，另大電流開(kāi)關(guān)價(jià)格昂貴（特別是用于變頻電量的開(kāi)關(guān)），系統架設復雜。
　　WP4000變頻功率分析儀的功率單元分別設置了8個(gè)檔位，每個(gè)檔位只測量1/2量程范圍內的信號，實(shí)現了200倍動(dòng)態(tài)范圍內的高準確度測量。采用先進(jìn)的無(wú)縫自動(dòng)量程轉換技術(shù)，無(wú)需人工切換，無(wú)需大電流開(kāi)關(guān)，系統自動(dòng)根據測量信號選擇合適的檔位，且檔位切換時(shí)，數據部丟失，可滿(mǎn)足寬幅值范圍內的全面動(dòng)態(tài)測量。

4. 寬頻率范圍

　　現在市面上的大多數功率分析儀，適用范圍中明示甚至是專(zhuān)業(yè)針對變頻電量測量，但是標稱(chēng)的準確度指標卻只能在工頻條件下能夠成立，非工頻下的測量準確度要么低下，要么不明示，導致用戶(hù)采購了標稱(chēng)精度很高的功率分析儀，測量結果與實(shí)際大相徑庭。
　　WP4000變頻功率分析儀有效帶寬高達100kHz，最高采樣頻率250kHz，基波頻率測試范圍DC，0.1Hz~400Hz，完全滿(mǎn)足變頻電機試驗國家標準的最高帶寬要求，適應任意場(chǎng)合下的直流、低頻、工頻、變頻等試驗場(chǎng)合的電參數測試。

5. 寬相位范圍

　　普通的工頻電壓、電流互感器相位有明確標識，其相位誤差可以通過(guò)電氣補償，可控制在較小的范圍，一般的功率分析儀未將傳感器的相位誤差進(jìn)行補償。
　　國產(chǎn)功率分析儀——WP4000變頻功率分析儀采用三合一的方式進(jìn)行相位補償，且功率單元（SP系列變頻功率傳感器/DT系列數字變送器）具有極小的角差，實(shí)現了在0.05~1功率因數范圍內的高準確度測量，進(jìn)而提高寬相位范圍內的功率測量精度。

五. 應用前景

　　WP4000變頻功率分析儀以其各方面的優(yōu)勢，在變頻電量的測量領(lǐng)域獲得廣泛應用。截止2011年低，WP4000變頻功率分析儀已為近十個(gè)國家級第三方檢定機構提供能效計量檢定。

　　2013年6月，質(zhì)檢總局批復，由湖南省計量檢測研究院和湖南銀河電氣有限公司共同籌建國家變頻電量測量?jì)x器計量站。國家變頻電量測量?jì)x器計量站將于2014年7月完成國家驗收，開(kāi)展對外計量檢定服務(wù)，這將是國產(chǎn)功率分析儀的福音。屆時(shí)，國產(chǎn)功率分析儀將可以與進(jìn)口功率分析儀同臺競技，公平競爭，而對進(jìn)口功率分析儀的管理也將逐漸趨于規范。

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