感应滤波整流机组及其部件效率测量方法与技术研究

摘要

随着国家上调企业用电价格及《“十二五”节能减排综合性工作方案》的出台，节能减排必将成为各行业关注的重点。节能减排将以高能耗行业为重点实施对象，如电解冶金、电解化工行业。感应滤波整流装置作为一种电解行业用的直流电源，其电能质量及运行效率是企业关注的焦点。而针对感应滤波整流装置各部件效率的测量，目前并没有准确测量的方法和技术。围绕现存的一些问题，本文对感应滤波整流机组的效率测量展开了研究，主要包括以下方面:
　　首先，介绍感应滤波整流装置及机组主要组成部件，并分析了各部件的工作原理。介绍三相电路瞬时功率以及平均功率的定义，并给出了各个部件效率计算的公式和方法，介绍了一种反演推算的直流大电流间接测量方法。
　　其次，给出了感应滤波整流装置能效监测系统的组成方案，分析了同步监测机理及其实现方法，介绍了录波数据的分析和处理技术。提出了基于光纤以太网通信的多通道同步采集系统硬件和软件结构。
　　最后，以某实际工业整流系统为例，设计一种针对感应滤波整流系统的在线式能效监测装置，介绍了其软硬件设计、光纤以太网通信线路的硬件设计以及上位机系统的软件设计。在上位机显示界面中，给出了此系统损耗、效率、电能质量以及电压电流的实时数据和波形。将此感应滤波整流机组及其部件效率分析系统应用于某电解锰整流机组，测试了系统的同步采集性能，并测试了感应滤波整流机组及其各部件的效率，结果表明了效率分析系统测量方法的正确性，同时也表明感应滤波整流机组运行效率高，具有极高推广价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 课题来源

1．1．3 课题研究的意义

1．2 整流机组效率测量方法国内外研究现状与发展

1．2．1 国内外整流机组研究现状与发展

1．2．2 国内外整流机组效率测量方法的研究现状与发展

1．2．3 感应滤波整流机组效率测量的主要问题

1．3 本课题研究主要内容

第2章 感应滤波整流机组效率计算和直流电流间接测量

2．1 感应滤波整流机组

2．1．1 感应滤波整流机组拓扑

2．1．2 感应滤波整流机组组成部件

2．2 感应滤波整流机组效率定义

2．2．1 三相电路瞬时功率

2．2．2 三相电路平均功率

2．3 感应滤波整流机组效率计算方法

2．3．1 效率计算方法

2．3．2 直流大电流间接测量方法-反演计算法

2．4 本章小结

第3章 感应滤波整流机组及部件效率监测方法与技术

3．1 组合式能效测试方案

3．1．1 同步数据采集方法

3．1．2 录波数据处理分析

3．1．3 能效分析结果

3．2 基于光纤以太网的在线式能效监测系统

3．2．1 能效监测系统拓扑结构

3．2．2 多通道同步监测硬件结构及工作机理

3．2．3 数据处理

3．3 本章小结

第4章 感应滤波整流机组效率测量系统设计及工程应用

4．1 工业整流系统实际工程项目监测点参数

4．2 监测终端设计

4．2．1 监测终端功能及性能指标

4．2．2 监测终端硬件设计

4．2．3 监测终端软件设计

4．3 通信线路设计

4．4 上位机感应滤波整流系统效率分析平台软件设计

4．4．1 前置机通信软件设计

4．4．2 感应滤波整流系统效率分析平台主界面设计

4．4．3 损耗分析模块

4．4．4 效率分析模块

4．4．5 电能质量模块

4．4．6 波形显示模块

4．5 感应滤波整流机组及其部件效率测量系统工程应用

4．5．1 系统同步性能测试

4．5．2 能效分析系统工程测试

4．6 本章小结

结论与展望

参考文献

附录A 攻读学位期间发表的学术论文目录

附录B 攻读学位期间参与的主要科研项目

致谢