[发明专利]一种高能耗冶炼系统电能损耗测量方法

权利要求书

1. 一种高能耗冶炼系统电能损耗测量方法，其步骤如下：

a. 选用并安装传感器：采用电压互感器PT，感应并采集变压器（1）高压侧的电压信号；采用电流互感器CT，采集变压器（1）高压侧的电流信号；分别采用精密变压器，采集变压器（1）低压侧和短网（2）端的电压信号；采用大电流电子式电流互感器，采集变压器（1）低压侧和短网（2）端的大电流信号；

b. 确定采样周期：通过谐波分析需求以及在线数据频谱分析、快速傅立叶变换，确定采样周期；将采样周期信号送入A/D转换模块控制器；

c. 采样：在A/D转换模块控制器的控制下，分别对几路传感器所传送的信号进行模/数转换，电压信号通过电压采集A/D模块（5）转化为数字量、电流信号通过电流采集A/D模块（6）转化为数字量，各路数字量送入工控机（4）中；然后经工控机（4）中样条插值算法进行互感器采集误差补偿；

d. 获得各测量点的总电能量：将变压器（1）高压侧的电压信号与变压器（1）高压侧的同步电流信号用工控机（4）中的计算器相乘，即可得到变压器（1）高压侧的该时刻该测量点的电功率，采用点积分的计算方式，即可得到变压器（1）高压侧的特定时间段通过该测量点的近似总电能量，所述的点积分的计算方式是指用该电功率乘以每一个测量点的测量时间间隔，此处的时间间隔即为采样周期，即可得到该时间间隔内通过该测量点的近似电能量；将每一个这样的电能量值相加，即可得到变压器（1）高压侧的特定时间段通过该测量点的近似总电能量；同样方法计算变压器（1）低压侧、短网（2）端的近似总电能量；

e. 获取电能损耗值：用变压器（1）高压侧的功率减去低压侧的功率，就得到变压器（1）的损耗功率；用低压侧的功率减去短网（2）端的功率，就得到短网（2）铜排的损耗功率；

f. 输出：将计算得到的电能损耗数值显示出来。

2. 根据权利要求1所述的一种高能耗冶炼系统电能损耗测量方法，其特征在于：步骤d中获得各测量点的总电能量时，利用一个时间窗的高压侧、低压侧、短网（2）端各相的点积分能量值，该能量值除以该时间窗长度，就得到这个时间窗内的每一个测量点的平均功率，高压侧三相的该平均功率相加，即得到整个高压侧在该时间窗内的平均功率，各相时间窗点积分值相加，就得到高压侧在该时间窗内的总的电能量；相应得到低压侧、短网（2）端的时间窗内电能量和平均功率；同一测量点每一个时间窗的点积分值累加，就得到该测量点的总的电能量值。

3. 根据权利要求1或2所述的一种高能耗冶炼系统电能损耗测量方法，其特征在于：为了保证测量方法运行，本发明还在在每一个循环计算电损耗值后，会通过USB口向外部硬件看门狗系统发送一个喂狗信号；当测量方法在执行过程中因电磁干扰等原因出现失误时，看门狗会控制工控机（4）重启并开始新一轮的测量。

4. 根据权利要求1或2所述的一种高能耗冶炼系统电能损耗测量方法，其特征在于：利用互感器厂家提供的互感器的误差实验数据，然后通过当前各路互感器测量数据计算出高压侧的有效值，由该有效值到经线性插值后的互感器误差实验数据文件中查询互感器的当前误差值，得到角差和比差，再利用样条插值算法，输入角差，计算出补偿该角差后的数据，该数据再乘以当前比差系数，即可得到一个经过角差比差补偿后的精确数据；样条插值是三次插值，具有较好的曲线特性，适宜应用到以正弦波为基波的电力系统当中；利用当前存在误差的互感器输出的离散数据，由样条插值方法拟合出一条虚拟的连续的曲线，然后根据角差确定补偿数据的位移量，根据该位移量重新在上述连续曲线上获取一组与输入数据相对应的离散数据，即为经角差样条插值补偿后的离散数据。

5. 根据权利要求1或2所述的一种高能耗冶炼系统电能损耗测量方法，其特征在于：本发明中步骤f中所述的输出通过显示器显示。

6. 根据权利要求5所述的一种高能耗冶炼系统电能损耗测量方法，其特征在于：电能质量是通过谐波分布情况体现的。

7. 根据权利要求1或2所述的一种高能耗冶炼系统电能损耗测量方法，其特征在于：步骤f中所述的输出还通过打印机打印工控机（4）所需要输出的数据。

8. 根据权利要求1或2所述的一种高能耗冶炼系统电能损耗测量方法，其特征在于：步骤f中所述的输出还连接了以太网端。