一种工频电场测量装置的温度影响校正方法和系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种工场电场测量装置的温度影响校正方法和系统，其将工频电场测量装置以及所用支架一起放置于温度、湿度连续可调的密闭空间的工频电场发生装置内，通过湿度恒定时调节温度获取温度变化对工频电场测量装置的影响规律，并通过计算得到相应的温度影响修正系数，然后对不同湿度下的温度修正系数进行数值拟合，得到对应的修正函数，以及根据所述工频电场测量装置在实际测量中的读数和修正函数进行数值修正。和现有技术相比，本发明专利技术的方法和系统克服了现有部分温度敏感型工频电场测量装置随温度变化较大、难以满足不同温度下应用的缺陷，获得的测量结果更准确。

A Correction Method and System for Temperature Effect of Power Frequency Electric Field Measuring Device

【技术实现步骤摘要】
一种工频电场测量装置的温度影响校正方法和系统
本专利技术涉及测量
,并且更具体地，涉及一种工场电场测量装置的温度影响校正方法和系统。
技术介绍
在工频电场强度已成为交流输变电工程建设、环境影响评价必须研究和控制的重要指标，为了获取实际交流输变电工程的电场水平通常采用工频电场仪测量电场强度，为了克服常规电容式电场测量仪随湿度影响较大的缺陷，目前已开发了光电、MEMS等多种新型电场测量装置，实际应用表明，部分新型电场装置尽管克服了湿度影响，但受温度变化影响较大，难以满足户外宽温度变化范围工频电场准确测量的需要，而且现有研究表明不仅电场探头会影响测量结果，不同的电场支架对测量结果也会有影响，传统的校正平台尺寸间隙间距一般在1m左右，而带支架后工频电场测量装置高度在1.5m左右，传统平台和系统难以满足带支架的工频电场温度影响校正需要。因此迫切需要提出一种完全容纳工频电场测量装置的探头和所用支架，并工频电场测量装置的校正受温度影响的方法和系统。
技术实现思路
为了解决现有技术中只对工频电场测量装置探头本体在固定的湿度进行校准而导致测量结果不准确的技术问题，本专利技术提供了一种工频电场测量装置的温度影响校正的方法，所述方法包括：以预定时间间隔测量所述工频电场测量装置所处环境的温度和相对湿度；工频电场测量装置测量所述工频电场的第一电场读数；当所述工频电场测量装置所处环境相对湿度不变，而温度变化时，基于温度增加或者减少的方向，根据所述第一电场读数和预先设置的温度修正函数对所述工频电场测量装置进行数值校正，确定工频电场的实际读数，其中，所述温度修正函数是将不同湿度下的工频电场测量装置的温度增加修正系数和温度减少修正系数进行数值拟合后得到的函数。进一步地，在以预定时间间隔测量所述工频电场测量装置所处环境的温度和相对湿度之前还包括确定测量所述工频电场的工频电场测量装置的温度修正函数，其中：步骤1、将待校正的工频电场测量装置放入平行极板工频电场发生装置的平行极板间，并将支架伸展到所述工频电场测量装置规定的正常工作高度，其中，所述平行极板工频电场发生装置放置在预先设置的温度和湿度可连续调节的密闭实验容器中，所述平行极板工频电场发生装置包括两块上下平行的极板、高压交流电源、高压交流电压测量表，上极板接高压交流电源，下极板接地，高压交流高压测量表两端分别接上下极板，以用于测量极板间电压；步骤2、在上极板上施加一个固定的高电压，在两个平行极板间产生一个稳定的电场；步骤3、固定一个相对湿度值，将温度由第一设置值逐渐增大到第二设置值，记录不同温度下工频电场测量装置的电场读数Ti，并根据所述温度增加过程中确定的不同温度时的电场读数Ti和标准温度值的电场读数Ts计算工频电场测量装置温度增加修正系数Tix；步骤4、保持步骤3相对湿度值不变，将温度由第二设置值逐渐减小到第一设置值，记录不同温度下工频电场测量装置的电场读数Td，并根据所述温度减少过程中确定的不同温度时的电场读数Td和标准温度值的电场读数Ts计算工频电场测量装置温度减少修正系数Tdx；步骤5、改变相对湿度值，重复步骤3和4，获取不同温度下，在理论电场强度保持不变时，工频电场强度仪的电场读数随温度的变化规律，得到不同相对湿度下的工频电场测量装置的温度增加修正系数和温度减少修正系数；步骤6、将不同相对湿度下的工频电场测量装置的温度增加修正系数和温度减少修正系数进行数值拟合以确定工频电场测量装置在不同相对湿度下受温度影响的温度修正函数。进一步地，当所述工频电场测量装置所处环境相对湿度不变，而温度变化时，基于温度增加或者减少的方向，根据所述第一电场读数和预先设置的温度修正函数对所述工频电场测量装置进行数值校正，确定工频电场的实际读数包括：根据温度修正函数和测量的所述工频电场测量装置所处环境的相对湿度和温度，确定在所述相对湿度时，与温度相对应的工频电场测量装置的温度修正系数；计算所述第一电场读数和温度修正系数的商，所述商值即为工频电场测量装置在标准温度值下的电场读数。进一步地，根据所述温度增加过程中确定的不同温度时的电场读数Ti和标准温度值的电场读数Ts计算工频电场测量装置温度增加修正系数Tix，其计算公式为：进一步地，根据所述温度减少过程中确定的不同温度时的电场读数Td和标准温度值的电场读数Ts计算工频电场测量装置温度减少修正系数Tdx，其计算公式为：进一步地，所述确定测量所述工频电场的工频电场测量装置的温度修正函数还包括在同一相对湿度下，当温度增加过程中确定的工频电场测量装置的电场读数Ti与温度减少过程中在同一温度值时的工频电场测量装置的电场读数Td的比值在第二区间时，所述温度增加修正系数和温度减少系数合并为温度修正系数Tx，其计算公式为：进一步地，所述温度的第一设置值是-20℃，第二设置值是40℃，标准温度值是20℃。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种工频电场测量装置的温度影响校正系统，所述系统包括：第一测量单元，用于以预定时间间隔测量所述工频电场测量装置所处环境的温度和相对湿度；工频电场测量装置，其用于测量所述工频电场的第一电场读数；温度校准单元，其用于当所述工频电场测量装置所处环境相对湿度不变，而温度变化时，采用预先设置的温度修正函数，基于温度增加或者减少的方向，根据第一电场读数除以所述相对湿度恒定时的温度增加修正系数或者温度减少修正系数得到的结果即为所述工频电场的实际电场读数，其中，所述温度修正函数是将不同湿度下的工频电场测量装置的温度增加修正系数和温度减少修正系数进行数值拟合后得到的函数。进一步地，所述系统还包括预处理单元，其用于确定湿度修正系数和函数，所述预处理单元包括：密闭实验容器，其用于容纳工频电场发生装置，其中所述密闭实验容器内的温度和湿度是连续可调的；工频电场发生装置，其用于容纳待校准的工频电场测量装置，产生稳定的电场，所述工频电场发生装置位于密闭实验容器内，包括两块上下平行的极板、高压交流电源、高压交流电压测量表，其中，上极板接高压交流电源，下极板接地，在上极板上施加一个固定的高电压后两个平行极板间产生一个稳定的电场，高压交流高压测量表两端分别接上下极板，用于测量极板间电压；温度修正单元，其用于固定一个相对湿度值，将温度由第一设置值逐渐增大到第二设置值，记录不同温度下工频电场测量装置的电场读数Ti，并根据所述温度增加过程中确定的不同温度时的电场读数Ti和标准温度值的电场读数Ts计算工频电场测量装置温度增加修正系数Tix；保持所述相对湿度值不变，将温度由第二设置值逐渐减小到第一设置值，记录不同温度下工频电场测量装置的电场读数Td，并根据所述温度减少过程中确定的不同温度时的电场读数Td和标准温度值的电场读数Ts计算工频电场测量装置温度减少修正系数Tdx；改变相对湿度值，记录在每个相对湿度值所述工频电场测量装置随温度增加或者减少时的电场读数，获取不同湿度下，在理论电场强度保持不变时，工频电场强度仪的电场读数随温度的变化规律，得到不同相对湿度下的工频电场测量装置温度增加修正系数和温度减少修正系数；以及将不同相对湿度下的工频电场测量装置温度增加修正系数和温度减少修正系数进行数值拟合以确定工频电场测量装置在不同相对湿度下受温度影响的温度修正函数。进一步地，所述温度校准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工频电场测量装置的温度影响校正的方法，其特征在于，所述方法包括：以预定时间间隔测量所述工频电场测量装置所处环境的温度和相对湿度；工频电场测量装置测量所述工频电场的第一电场读数；当所述工频电场测量装置所处环境相对湿度不变，而温度变化时，基于温度增加或者减少的方向，根据所述第一电场读数和预先设置的温度修正函数对所述工频电场测量装置进行数值校正，确定工频电场的实际读数，其中，所述温度修正函数是将不同湿度下的工频电场测量装置的温度增加修正系数和温度减少修正系数进行数值拟合后得到的函数。

【技术特征摘要】
1.一种工频电场测量装置的温度影响校正的方法，其特征在于，所述方法包括：以预定时间间隔测量所述工频电场测量装置所处环境的温度和相对湿度；工频电场测量装置测量所述工频电场的第一电场读数；当所述工频电场测量装置所处环境相对湿度不变，而温度变化时，基于温度增加或者减少的方向，根据所述第一电场读数和预先设置的温度修正函数对所述工频电场测量装置进行数值校正，确定工频电场的实际读数，其中，所述温度修正函数是将不同湿度下的工频电场测量装置的温度增加修正系数和温度减少修正系数进行数值拟合后得到的函数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在以预定时间间隔测量所述工频电场所处环境的温度和相对湿度之前还包括确定测量所述工频电场的工频电场测量装置的温度修正函数，其中：步骤1、将待校正的工频电场测量装置放入平行极板工频电场发生装置的平行极板间，并将支架伸展到所述工频电场测量装置规定的正常工作高度，其中，所述平行极板工频电场发生装置放置在预先设置的温度和湿度可连续调节的密闭实验容器中，所述平行极板工频电场发生装置包括两块上下平行的极板、高压交流电源、高压交流电压测量表，上极板接高压交流电源，下极板接地，高压交流高压测量表两端分别接上下极板，以用于测量极板间电压；步骤2、在上极板上施加一个固定的高电压，在两个平行极板间产生一个稳定的电场；步骤3、固定一个相对湿度值，将温度由第一设置值逐渐增大到第二设置值，记录不同温度下工频电场测量装置的电场读数Ti，并根据所述温度增加过程中确定的不同温度时的电场读数Ti和标准温度值的电场读数Ts计算工频电场测量装置温度增加修正系数Tix；步骤4、保持步骤3相对湿度值不变，将温度由第二设置值逐渐减小到第一设置值，记录不同温度下工频电场测量装置的电场读数Td，并根据所述温度减少过程中确定的不同温度时的电场读数Td和标准温度值的电场读数Ts计算工频电场测量装置温度减少修正系数Tdx；步骤5、改变相对湿度值，重复步骤3和4，获取不同温度下，在理论电场强度保持不变时，工频电场强度仪的电场读数随温度的变化规律，得到不同相对湿度下的工频电场测量装置温度增加修正系数和温度减少修正系数；步骤6、将不同相对湿度下的工频电场测量装置温度增加修正系数和温度减少修正系数进行数值拟合以确定工频电场测量装置在不同相对湿度下受温度影响的温度修正函数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述工频电场测量装置所处环境相对湿度不变，而温度变化时，基于温度增加或者减少的方向，根据所述第一电场读数和预先设置的温度修正函数对所述工频电场测量装置进行数值校正，确定工频电场的实际读数包括：根据温度修正函数和测量的所述工频电场测量装置所处环境的相对湿度和温度，确定在所述相对湿度时，与温度相对应的工频电场测量装置的温度修正系数；计算所述第一电场读数和温度修正系数的商，所述商值即为工频电场测量装置在标准温度值下的电场读数。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述温度增加过程中确定的不同温度时的电场读数Ti和标准温度值的电场读数Ts计算工频电场测量装置温度增加修正系数Tix，其计算公式为：5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述温度减少过程中确定的不同温度时的电场读数Td和标准温度值的电场读数Ts计算工频电场测量装置温度减少修正系数Tdx，其计算公式为：6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定测量所述工频电场的工频电场测量装置的温度修正函数还包括在同一相对湿度下，当温度增加过程中确定的工频电场测量装置的电场读数Ti与温度减少过程中在同一温度值时的工频电场测量装置的电场读数Td的比值在第二区间时，所述温度增加修正系数和温度减少系数合并为温度修正系数Tx，其计算公式为：7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述温度的第一设置值是-20℃，第二设置值是40℃，标准温度值是20℃。8.一种工频电场测量装置的温度影响校正系统，其特征在于，所述系统包括：第一测量单元，用于以预定时间间隔来测量所述工频电场测量装置所处环境的温度和相对湿度；工频电场测量装置，其用于测量所述工频电场的第一电场读数；温度校准单元，其用于当所述工频电场测量装置所处...

【专利技术属性】
技术研发人员：张业茂，张建功，刘健犇，刘震寰，干喆渊，贺伟，李睿，卢林，汪美顺，刘兴发，谢辉春，李妮，倪园，王延召，翁孙贤，王重卿，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网福建省电力有限公司，国网福建省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11