大功率整流电源的能耗计量基础研究

整流电源的效率在实际中无法准确计算，一般采用交流电耗换算出直流电耗，结果是使高能耗不合理的直流电解工艺、参数被掩盖，使得电化学工艺过程缺乏准确科学的直流能耗控制参数和手段，造成大量的电能损耗。因此解决直流大电流节能监测，对大功率整流电源的能耗计量进行基础研究是当务之急。. 大功率整流电源的能耗计量，关键基础问题是，解决整流电源直流侧直流大电流计量参考标准的研究。本项目提出一种60,000安培基于磁调制原理的双闭环全自动跟踪的直流大电流计量参考标准的机理和方法，其电流变比精度达百万分之五；它突破了数万安培级参考标准"手动"加"自动"电流跟踪容易产生失衡的难题；它采用"双重磁屏蔽"加"双重电屏蔽"的屏蔽原理，从而获得优化的屏蔽效能；它具有量值溯源的自检特点，且测试方法简便、快捷、可靠。通过本项目研究，有望解决大功率整流电源高能耗准确计量问题、为国家急需的节能降耗奠定坚实的理论与技术基础。

整流电源的效率在实际中无法准确计算，一般采用交流电耗换算出直流电耗，结果是使高能耗不合理的直流电解工艺、参数被掩盖，由于缺乏准确科学的直流能耗控制参数和手段，造成大量的电能损耗。. 大功率整流电源的能耗计量，关键基础问题是解决整流电源直流侧直流大电流计量参考标准的研究。本项目研究成功一种60,000安培基于磁调制原理的双闭环全自动跟踪的直流大电流参考标准，其电流变比精度达百万分之五，即偏置绕组系统自动平衡被测电流中90%以上的直流磁势，剩下10%以下的直流磁势由反馈绕组系统自动平衡和补偿，构成稳定的自动跟踪调节系统；提出额定电流60,000安培、电流变比精度百万分之五的直流大电流参考标准量值溯源的理论依据、测试原理和测试方法，实现参考标准电流变比精度的定标和不确定度评定；提出针对60,000安培大容量的参考标准，采用"双重磁屏蔽“加”双重电屏蔽“的四重屏蔽原理，获得优化的屏蔽效能，实现该标准百万分之五的电流变比精度，其综合技术指标达到国际先进水平。. 提出了一种基于磁路分析原理的电流比较仪双层磁屏蔽效能的计算方法，并通过有限元分析工具对计算公式的准确性进行了验证。通过三个仿真实例，得到计算结果与仿真结果的相对误差小于30%；而且分析了影响磁屏蔽效能的因素，确定了当屏蔽铁芯和空气间隙的厚度接近相等时，磁屏蔽体能获得较大的径向磁屏蔽效能。并且当外形尺寸相同时，双层磁屏蔽体与单层磁屏蔽体相比，双层是单层磁屏蔽效能的2倍左右，而所用屏蔽铁芯材料双层是单层磁屏蔽体的6/7。. 通过本项目研究，有望实现国家强直流电流的建标，为国家中长期发展规划高耗能重点行业的节能、降耗，奠定坚实的直流能耗准确计量的理论与技术基础。