[发明专利]一种高能耗冶炼系统电能损耗测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测领域，具体涉及一种对高能耗冶炼系统使用电能的设备进行电能损耗测量的方法。 

  

背景技术

电能损耗是使用电能作为动力或加热源时一定会产生的，但如能准确的测量用电设备的电能损耗，就可以有针对性的对电能的损耗原因进行分析，这对于降低损耗、节能减排，以及准确的对电能损耗进行测量进而改善电能损耗状况是非常有必要的。尤其是针对在高能耗冶炼设备中，对电能损耗进行测量，精确诊断损耗原因，进而改进系统，可大大降低生产中的成本。 

对能耗进行监测，尤其是对高能耗设备的电能损耗进行精准测量，现有技术中还没有成熟的产品。在国家知识产权局网站进行了专利检索，与本发明比较相关的专利有如下几个：1.能耗监测与评估系统，公开号CN103366256A；2.一种能耗监测系统，公开号CN203012939U；3.企业能耗监测管理系统，公开号CN102856982A；4.能耗监测、分项计量及分析预警系统，公开号CN102879635A；5.综合能耗监测管理系统，公开号CN103051649A。对公开的专利文献进行技术分析后得出：上述发明或实用新型进行电能损耗检测的系统或装置，基本是以嵌入式系统为处理核心的模块化监测系统，有专用的采集模块，微处理器通过采集模块传输过来的信息进行能耗监控以及预警等功能。上述现有技术对一般设备或装置的电能损耗可进行测量，但在高能耗冶炼系统领域一类的大能量系统，其参数的测量需要用专业的电力互感器来完成，简单的采集模块达不到要求；再者，在做高能耗冶炼系统电能质量的频谱谐波分析时，对于多路待分析信号，基于微处理器的嵌入式系统的计算性能相对较差；第三，对于互感器，或者说采集模块获取的第一手数据，是需要进行误差补偿的。无论是电阻式、电磁式还是电感式的传感器，都存在误差，为了提高数据计算和处理精度，必须进行误差补偿。上述技术在实施时，都没有考虑这一部分，因此存在精度不够高的缺陷。 

  

发明内容

为解决现有技术中以嵌入式系统为处理核心的模块化监测系统中简单的采集模块达不到高耗能设备电能损耗测量要求的问题，本发明提供了一种满足高耗能设备电能损耗测量的方法。 

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，感应并采集变压器高压侧的电压信号；采用电流互感器CT，采集变压器高压侧的电流信号；分别采用精密变压器，采集变压器低压侧和短网端的电压信号；采用大电流电子式电流互感器，采集变压器低压侧和短网端的大电流信号；

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。

本发明选用电压互感器PT等较专业的传感器，获得测量位置较精确的电流、电压值，为提高电能损耗测量的精确度奠定了基础，再利用较高频率的模数转换器采集数据，以样条插值算法进行高精度的角差补偿，进而计算出各测量点的总的电能量值，再根据电能损耗公式得出较精确的电能的损耗情况，便于操作，具有较高的市场推广和应用价值。 

  

附图说明

本发明的附图的图面说明如下：