[發(fā)明專利]大功率整流系統(tǒng)的電能質(zhì)量及損耗綜合監(jiān)測系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210243412.9
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN102735979A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅隆福;張志文;張曉虎
• 申請（專利權(quán)）人: 中鋁華大科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R21/06;G01R23/16;G01R27/26
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務(wù)所 43108
• 代理人: 顏昌偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)的監(jiān)測裝置，特別涉及一種大功率整流系統(tǒng)的電能質(zhì)量及損耗綜合監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

大功率整流系統(tǒng)主要由整流變壓器（含移相、調(diào)壓變壓器）、整流柜及濾波器等關(guān)鍵設(shè)備組成，可分為6脈波和多重化聯(lián)結(jié)（12脈波、18脈波、24脈波等）結(jié)構(gòu)，存在以下三種整流方式：二極管加飽和電抗器不可控整流、晶閘管可控整流和基于感應(yīng)濾波技術(shù)的晶閘管可控整流，它們在電解、化工及軌道交通領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用。多重化技術(shù)通過換流器的多重化聯(lián)結(jié)（12脈波、18脈波、24脈波等），使得由每個換流橋產(chǎn)生的主要含量的特征諧波電流在電網(wǎng)側(cè)的匯流處通過移相作用而相互抵消，從而降低電網(wǎng)側(cè)的諧波含量。針對電能質(zhì)量及效率問題，本發(fā)明的主要發(fā)明人提出了一種綠色節(jié)能直流電站（授權(quán)公告號：CN?101557116?B），可大大縮減諧波及無功電流的流通流經(jīng)，有效降低諧波對變壓器振動與噪音等不良影響，減少變壓器的損耗，達(dá)到節(jié)能降噪的目的。

但是，由于直流大電流一般為數(shù)萬安培到數(shù)十萬安培，變壓器低壓閥側(cè)普遍采用雙反星或者雙反三角加同相逆并聯(lián)結(jié)構(gòu)，對于6脈波系統(tǒng)，變壓器輸出母排為6根（整流柜處母排一分為二）或者12根（變壓器輸出母排一分為二），而目前沒有相應(yīng)的多點測量的效率分析設(shè)備，整流系統(tǒng)各功耗部件的損耗及運行效率無法核算。另外，由于整流環(huán)境具有強腐蝕性和電磁干擾、諧波污染嚴(yán)重以及直流電流大等特點，現(xiàn)有直流大電流的測量精度一直不高，大大約束了系統(tǒng)效率核算，影響了系統(tǒng)節(jié)能措施的實施及新方法的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有大功率整流系統(tǒng)電能質(zhì)量在線評估、系統(tǒng)及各功耗部件運行損耗實時監(jiān)測存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種多測量點、多通道的一種大功率整流系統(tǒng)的電能質(zhì)量及損耗綜合監(jiān)測系統(tǒng)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：包括調(diào)壓整流變壓器、整流柜、直流負(fù)載、感應(yīng)濾波裝置、數(shù)據(jù)采集單元、串口光纖轉(zhuǎn)換器、光纖轉(zhuǎn)TCP/IP轉(zhuǎn)換器、后臺PC機，所述的數(shù)據(jù)采集單元包括網(wǎng)側(cè)交流電壓與電流采集單元、濾波側(cè)交流電壓與電流采集單元、閥側(cè)交流電壓與電流采集單元、直流側(cè)電壓與電流采集單元，三相電源分別與網(wǎng)側(cè)交流電壓與電流采集單元、調(diào)壓整流變壓器相連，調(diào)壓整流變壓器、整流柜、直流負(fù)載依次串聯(lián)，所述濾波側(cè)交流電壓與電流采集單元與調(diào)壓整流變壓器的濾波繞組端相接，所述閥側(cè)交流電壓與電流采集單元與調(diào)壓整流變壓器的輸出相接，所述直流側(cè)電壓與電流采集單元與整流柜的輸出相接，所述網(wǎng)側(cè)交流電壓與電流采集單元、濾波側(cè)交流電壓與電流采集單元、閥側(cè)交流電壓與電流采集單元、直流側(cè)電壓與電流采集單元分別與光纖同步觸發(fā)信號相連，網(wǎng)側(cè)交流電壓與電流采集單元、濾波側(cè)交流電壓與電流采集單元、閥側(cè)交流電壓與電流采集單元和直流側(cè)電壓與電流采集單元的輸出信號經(jīng)串口光纖轉(zhuǎn)換器、光纖轉(zhuǎn)TCP/IP轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)輸?shù)胶笈_PC機。

本發(fā)明的技術(shù)效果在于：

(1)、本發(fā)明通過網(wǎng)側(cè)、濾波側(cè)、低壓閥側(cè)及直流側(cè)的電壓、電流監(jiān)測，可實現(xiàn)對系統(tǒng)及各供電裝備的運行效率分析與核算，有利于供電設(shè)備技術(shù)指標(biāo)考核、節(jié)能效果檢驗及節(jié)能新方法的推廣；

(2)、本發(fā)明進行網(wǎng)側(cè)電流諧波分析及功率因數(shù)監(jiān)測，可以評估系統(tǒng)的電能質(zhì)量運行情況，為有載調(diào)壓開關(guān)檔位及觸發(fā)角調(diào)節(jié)控制、諧波抑制、無功功率補償?shù)却胧┑膶嵤┨峁┮罁?jù)；

(3)、對于綠色節(jié)能直流電站，本發(fā)明可驗證實施感應(yīng)濾波后系統(tǒng)各功耗部件的損耗減小及系統(tǒng)效率提升效果，同時還可對比常規(guī)方案，驗證綠色節(jié)能直流電站的節(jié)能效果。在整流系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)、濾波側(cè)、低壓閥側(cè)及直流側(cè)4個測量點分別安裝電壓、電流互感器及相應(yīng)多通道數(shù)據(jù)采集單元，采集單元統(tǒng)一發(fā)送同步采集信號，通過光纖傳輸實現(xiàn)同步信號的無損、無延時傳輸，從而實現(xiàn)多測量點、多組數(shù)據(jù)的同步采集。采集的數(shù)據(jù)通過TCP/IP通訊傳至后臺PC機，后臺控制同步采集信號的觸發(fā)，以及采集的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫的連接。同時，分析平臺對各側(cè)的采集數(shù)據(jù)進行分析，可實時數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)電能質(zhì)量、各功耗部件的損耗、平均效率等，并可顯示相應(yīng)的電壓、電流波形及相量圖。此外，通過網(wǎng)側(cè)電流的測量，可實時監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)的諧波畸變率及功率因數(shù)，為系統(tǒng)進一步的電能質(zhì)量優(yōu)化控制提供參考依據(jù)。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明6脈波低壓閥側(cè)繞組（變壓器輸出處母排一分為二）與整流柜連接及測量接線圖。

圖2中各部件說明如下：

1：變壓器繞組，2：交流電壓與電流互感器，3：晶閘管，4：直流負(fù)載，5：多通道數(shù)據(jù)采集單元，6：PC機。