电压测量电路及其电压测量方法、电压测量设备技术

本申请涉及一种电压测量电路及其电压测量方法、电压测量设备，在进行待测导体的电压测量时，只需要通过第一探头和第二探头将待测导体耦合接入电路，待测导体与探头之间形成耦合电容进行电气耦合，再利用电压分析装置对分压器件两端测量得到的混叠信号进行分析，即可得到待测导体的电压。该种类型的电压测量电路体积小，不存在电磁式电压互感器所暴露的缺陷，并且整个测量过程无需破坏待测导体的绝缘，电压测量电路的安装、使用及拆除无需停电操作。因此，可以以较低的人力成本布设大量的测量点，且不受线路绝缘影响测量过程，具有较强的测量可靠性。强的测量可靠性。强的测量可靠性。

【技术实现步骤摘要】
电压测量电路及其电压测量方法、电压测量设备


[0001]本申请涉及电力测量
，特别是涉及一种电压测量电路及其电压测量方法、电压测量设备。

技术介绍

[0002]电压测量在电力系统应用广泛，如继电保护、电能计量、智能设备的控制以及在线监测过电压等领域。电压测量的准确性、可靠性、便利性和快速性关乎电能计量、继电保护、电力系统监测诊断、电力系统故障分析等的可靠实施。目前，电力系统中使用最普遍的电压测量装置就是电磁式电压互感器。
[0003]然而，随着国家经济的快速发展和电力系统方面的科技进步，电力生产及容量传输都大幅提升，电网的运行电压等级也在逐步提高，使得电磁式电压互感器的缺陷渐渐的暴露出来。一方面，电磁式电压互感器存在体积笨重、价格昂贵、短路有爆炸危险、在使用时必须防止铁芯饱和、只能测量交流信号、频率低以及无法测量高频信号等缺点。
[0004]另一方面，需要采集电网某点电压数据时，大多采用停电施工，在线路上挂接电磁式电压互感器，获取所需的电压信息。电磁式电压互感器在安装的时候，要求将线路金属部分引出，再接入电磁式电压互感器进行电压测量。但在进行实际电压测量时，较多复杂的环境中经常会遇到无法剥离绝缘层，或是不便破坏绝缘的情况。因此，传统的电压测量方案的测量可靠性较差。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对传统的电压测量方案测量可靠性差的问题，提供一种电压测量电路及其电压测量方法、电压测量设备。
[0006]一种电压测量电路，包括：第一探头；第二探头，与所述第一探头一起将待测导体耦合接入；分压器件，所述第一探头连接所述分压器件的第一端；参考电压信号源，所述分压器件的第二端连接所述参考电压信号源，所述参考电压信号源连接所述第二探头，所述参考电压信号源的电压频率与待测导体的电压频率不相同；电压分析装置，连接所述分压器件的第一端和第二端，用于获取所述分压器件两端的混叠信号进行分析，得到所述待测导体的电压值。
[0007]在一个实施例中，所述分压器件为分压电容。
[0008]在一个实施例中，所述电压分析装置包括电压采集器和信号处理器，所述电压采集器连接所述分压器件的第一端和第二端，所述信号处理器连接所述电压采集器。
[0009]在一个实施例中，所述第一探头和所述第二探头均为金属板。
[0010]在一个实施例中，当所述电压测量电路用于测量相电压时，所述第一探头贴附于待测相线的外表面，所述第二探头贴附于零线的外表面；当所述电压测量电路用于测量任意两相之间的线电压时，所述第一探头贴附于第一相线的外表面，所述第二探头贴附于第二相线的外表面。
[0011]一种如上述电压测量电路的电压测量方法，包括：获取所述分压器件两端的混叠信号；根据所述混叠信号得到所述待测导体的电压单独作用于电压测量电路时所述分压器件两端的测量分压值，以及所述参考电压信号源的电压单独作用于电压测量电路时所述分压器件两端的参考分压值；根据所述参考电压信号源的电压、所述参考分压值和所述测量分压值得到所述待测导体的电压。
[0012]在一个实施例中，所述根据所述混叠信号得到所述待测导体的电压单独作用于电压测量电路时所述分压器件两端的测量分压值，以及所述参考电压信号源的电压单独作用于电压测量电路时所述分压器件两端的参考分压值的步骤，包括：对所述混叠信号进行滤波处理，分别得到所述待测导体的电压单独作用于电压测量电路时所述分压器件两端的测量分压值，以及所述参考电压信号源的电压单独作用于电压测量电路时所述分压器件两端的参考分压值。
[0013]在一个实施例中，所述根据所述混叠信号得到所述待测导体的电压单独作用于电压测量电路时所述分压器件两端的测量分压值，以及所述参考电压信号源的电压单独作用于电压测量电路时所述分压器件两端的参考分压值的步骤，包括：对所述混叠信号进行傅里叶变换处理，得到所述待测导体的电压单独作用于电压测量电路时所述分压器件两端的测量分压值，以及所述参考电压信号源的电压单独作用于电压测量电路时所述分压器件两端的参考分压值。
[0014]在一个实施例中，所述根据所述参考电压信号源的电压、所述参考分压值和所述测量分压值得到所述待测导体的电压，包括：其中，U
s
为待测导体的电压，U
r
为参考电压信号源的电压，V
r
为参考分压值，V
s
为测量分压值。
[0015]一种电压测量设备，包括上述的电压测量电路，所述电压测量电路的电压分析装置根据上述的方法进行待测导体的电压测量。
[0016]上述电压测量电路及其电压测量方法、电压测量设备，在进行待测导体的电压测量时，只需要通过第一探头和第二探头将待测导体耦合接入电路，待测导体与探头之间形成耦合电容进行电气耦合，再利用电压分析装置对分压器件两端测量得到的混叠信号进行分析，即可得到待测导体的电压。该种类型的电压测量电路体积小，不存在电磁式电压互感器所暴露的缺陷，并且整个测量过程无需破坏待测导体的绝缘，电压测量电路的安装、使用及拆除无需停电操作。因此，可以以较低的人力成本布设大量的测量点，且不受线路绝缘影响测量过程，具有较强的测量可靠性。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为一实施例中电压测量电路结构示意图；
[0019]图2为一实施例中电压测量电路接入待测导体的结构示意图；
[0020]图3为一实施例中电压测量电路等效示意图；
[0021]图4为另一实施例中电压测量电路等效示意图；
[0022]图5为一实施例中电压测量电路的参考电压信号源短路结构示意图；
[0023]图6为一实施例中电压测量电路的待测导体短路结构示意图；
[0024]图7为一实施例中电压测量电路的阻抗等效示意图；
[0025]图8为另一实施例中电压测量电路的阻抗等效示意图；
[0026]图9为另一实施例中电压测量电路结构示意图；
[0027]图10为另一实施例中电压测量电路接入待测导体的结构示意图；
[0028]图11为又一实施例中电压测量电路等效示意图；
[0029]图12为再一实施例中电压测量电路等效示意图；
[0030]图13为又一实施例中电压测量电路接入待测导体的结构示意图；
[0031]图14为又一实施例中电压测量电路等效示意图；
[0032]图15为一实施例中电压测量电路的测量方法流程示意图；
具体实施方式
[0033]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压测量电路，其特征在于，包括：第一探头；第二探头，与所述第一探头一起将待测导体耦合接入；分压器件，所述第一探头连接所述分压器件的第一端；参考电压信号源，所述分压器件的第二端连接所述参考电压信号源，所述参考电压信号源连接所述第二探头，所述参考电压信号源的电压频率与待测导体的电压频率不相同；电压分析装置，连接所述分压器件的第一端和第二端，用于获取所述分压器件两端的混叠信号进行分析，得到所述待测导体的电压值。2.根据权利要求1所述的电压测量电路，其特征在于，所述分压器件为分压电容。3.根据权利要求1所述的电压测量电路，其特征在于，所述电压分析装置包括电压采集器和信号处理器，所述电压采集器连接所述分压器件的第一端和第二端，所述信号处理器连接所述电压采集器。4.根据权利要求1所述的电压测量电路，其特征在于，所述第一探头和所述第二探头均为金属板。5.根据权利要求1所述的电压测量电路，其特征在于，当所述电压测量电路用于测量相电压时，所述第一探头贴附于待测相线的外表面，所述第二探头贴附于零线的外表面；当所述电压测量电路用于测量任意两相之间的线电压时，所述第一探头贴附于第一相线的外表面，所述第二探头贴附于第二相线的外表面。6.一种如权利要求1
‑
5任一项所述电压测量电路的电压测量方法，其特征在于，包括：获取所述分压器件两端的混叠信号；根据所述混叠信号得到所述待测导体的电压单独作用于电压测量电路时所述分压器件两端的测量分压值，以及所述参考电压信号源的电压单独作用于电压测量电路时所述分压器件两端的参考分压值；根据所述参考电压信号源的电压、所述参考分压值和所述测量分压值得到所述待测导体的电压。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，田兵，骆柏锋，周柯，张佳明，尹旭，刘仲，王志明，孙宏棣，吕前程，陈仁泽，李立浧，金庆忍，王晓明，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：