一种非接触式电压测量的自适应动态补偿方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种非接触式电压测量的自适应动态补偿方法及系统。该方法包括：获取目标电压数据；目标电压数据由待测线缆的第一电压测量数据确定，第一电压测量数据由非接触式电压传感器采集得到。将目标电压数据输入电压补偿模型，得到待测线缆的电压值。其中，电压补偿模型为：以样本电压数据为输入，以样本电压数据对应的线缆实际电压值为输出，训练得到的模型；每一样本电压数据由其对应的第二电压测量数据确定，第二电压测量数据由非接触式电压传感器采集得到；各第二电压测量数据包括：线缆在测量区域的不同位置时对应的电压测量数据。本发明专利技术针对待测线缆在测量区域中位置不固定的问题进行了电压补偿，提高了电压测量精度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式电压测量的自适应动态补偿方法及装置


[0001]本专利技术涉及非接触式电压测量领域和信号补偿领域，特别是涉及一种非接触式电压测量的自适应动态补偿方法及装置。

技术介绍

[0002]在电力系统建设、运行、监控和管理应用中，电压的测量具有及其重要的地位，传统电压测量，要求将待测导体与测量探头进行接触，即接触式电压测量方法，要求待测线缆金属导体部分露出或通过侵入式测量探针进行接触式检测，这种方法破坏线缆绝缘层，并且要求停电安装，施工不便，安全隐患也较严重。
[0003]与此相对应的是非接触式电压测量，这种方式多利用电场耦合效应进行电压测量，其基本原理是：对于任意带电导体，由于自身电荷的运动和分布，在其周围会存在由电荷激发的矢量电场，该矢量电场与该带电导体的电荷分布、空间位置和导体电动势存在唯一确定关系，对空间电荷进行采集并基于相应算法进行计算和标定以后，可以间接获得带电导体或者是线缆的电压数值，从而实现电压的非接触式测量。其技术优势在于无需破坏绝缘层，且安装方便。但在实际测量过程中，由于是非接触式测量，待测线缆的空间位置并不固定，当待测线缆的位置发生变化时(待测线缆处于传感器测量区域中不同位置时)，测量电压波动导致的测量精度会受到较大影响，无法保证非接触式电压测量的可靠性和测量精度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对待测线缆在测量区域中位置不固定的问题，提供一种非接触式电压测量的自适应动态补偿方法及装置，以提高电压测量精度。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种非接触式电压测量的自适应动态补偿方法，包括：
[0007]获取目标电压数据；所述目标电压数据由待测线缆的第一电压测量数据确定；所述第一电压测量数据由非接触式电压传感器采集得到；
[0008]将所述目标电压数据输入电压补偿模型，得到电压预测值；所述电压预测值为所述待测线缆的电压值；其中，所述电压补偿模型为：以样本电压数据为输入，以所述样本电压数据对应的线缆实际电压值为输出，训练得到的模型；
[0009]每一所述样本电压数据由其对应的第二电压测量数据确定，所述第二电压测量数据由所述非接触式电压传感器采集得到；各所述第二电压测量数据包括：线缆在测量区域的不同位置时对应的电压测量数据；所述测量区域为所述非接触式电压传感器的测量空间。
[0010]可选的，所述电压补偿模型为基于线性回归算法的模型。
[0011]可选的，所述非接触式电压传感器包括多个感应电极；
[0012]所述多个感应电极环绕布置，构成所述测量区域。
[0013]可选的，所述目标电压数据的具体确定方式包括：
[0014]确定所述目标电压数据为所述第一电压测量数据；所述第一电压测量数据包括：所有感应电极针对所述待测线缆采集的电压测量数据。
[0015]可选的，所述目标电压数据的具体方式包括：
[0016]确定所述目标电压数据为所述第一电压测量数据、所述第一电压测量数据中各感应电极测量数据自身的平方以及至少两个感应电极测量数据的乘积，所述第一电压测量数据包括：所有感应电极针对所述待测线缆采集的电压测量数据。
[0017]可选的，所述电压补偿模型为其中，w1,w2,
…
,w
p
中的第i个元素表示为w
i
，x1,x2,
…
,x
p
中的第i个元素表示为x
i
，i＝1,2,
…
,p，w
i
表示x
i
的权重，b表示误差项，表示电压的预测值，x1,x2,
…
,x
p
为目标电压数据的字母表示。
[0018]本专利技术还提供了一种非接触式电压测量的自适应动态补偿装置，包括：非接触式电压传感器以及电压预测模块，其中，所述电压预测模块包括：
[0019]目标电压数据获取单元，用于获取目标电压数据；所述目标电压数据由待测线缆的第一电压测量数据确定；所述第一电压测量数据由非接触式电压传感器采集得到；
[0020]电压值预测单元，用于将所述目标电压数据输入电压补偿模型，得到电压预测值；所述电压预测值为所述待测线缆的电压值；其中，所述电压补偿模型为：以样本电压数据为输入，以所述样本电压数据对应的线缆实际电压值为输出，训练得到的模型；
[0021]每一所述样本电压数据由其对应的第二电压测量数据确定，所述第二电压测量数据由所述非接触式电压传感器采集得到；各所述第二电压测量数据包括：线缆在测量区域的不同位置时对应的电压测量数据；所述测量区域为所述非接触式电压传感器的测量空间。
[0022]可选的，所述非接触式电压传感器包括多个感应电极，所述多个感应电极环绕布置，构成所述测量区域。
[0023]可选的，所述非接触式电压测量的自适应动态补偿装置还包括：数据处理模块，所述数据处理模块用于确定所述目标电压数据为所述第一电压测量数据；所述第一电压测量数据包括：所有感应电极针对所述待测线缆采集的电压测量数据。
[0024]可选的，所述非接触式电压测量的自适应动态补偿装置还包括：数据处理模块，所述数据处理模块用于确定所述目标电压数据为所述第一电压测量数据、所述第一电压测量数据中各感应电极测量数据自身的平方以及至少两个感应电极测量数据的乘积，所述第一电压测量数据包括：所有感应电极针对所述待测线缆采集的电压测量数据。
[0025]根据本专利技术提供的具体实施例，公开了以下技术效果：本申请根据非接触式电压传感器测得的待测线缆的电压测量数据，采用电压补偿模型预测待测线缆的电压值。上述电压补偿模型为以样本电压数据为输入，以所述样本电压数据对应的线缆实际电压值为输出，训练得到的模型。而且，上述样本电压数据是，根据线缆在测量区域的不同位置时，线缆的电压测量数据(由非接触式电压传感器内部感应电极测量得到)确定的，因此，即使待测线缆的位置发生变化，上述电压补偿模型依然能够进行电压补偿，从而提高电压测量的精度。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术实施例中电压自适应动态补偿装置的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例中非接触式电压传感器的结构示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例中机器学习模型训练模块的结构示意图；
[0030]图4为本专利技术实施例提供的非接触式电压测量的自适应动态补偿方法流程示意图；
[0031]图5为本专利技术实施例中基于机器学习的电压动态自适应补偿方法实现流程；
[0032]图6为本专利技术实施例中a类数据划分图；
[0033]图7为本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非接触式电压测量的自适应动态补偿方法，其特征在于，包括：获取目标电压数据；所述目标电压数据由待测线缆的第一电压测量数据确定；所述第一电压测量数据由非接触式电压传感器采集得到；将所述目标电压数据输入电压补偿模型，得到电压预测值；所述电压预测值为所述待测线缆的电压值；其中，所述电压补偿模型为：以样本电压数据为输入，以所述样本电压数据对应的线缆实际电压值为输出，训练得到的模型；每一所述样本电压数据由其对应的第二电压测量数据确定，所述第二电压测量数据由所述非接触式电压传感器采集得到；各所述第二电压测量数据包括：线缆在测量区域的不同位置时对应的电压测量数据；所述测量区域为所述非接触式电压传感器的测量空间。2.根据权利要求1所述的非接触式电压测量的自适应动态补偿方法，其特征在于，所述电压补偿模型为基于线性回归算法的模型。3.根据权利要求1所述的非接触式电压测量的自适应动态补偿方法，其特征在于，所述非接触式电压传感器包括多个感应电极；所述多个感应电极环绕布置，构成所述测量区域。4.根据权利要求3所述的非接触式电压测量的自适应动态补偿方法，其特征在于，所述目标电压数据的具体确定方式包括：确定所述目标电压数据为所述第一电压测量数据；所述第一电压测量数据包括：所有感应电极针对所述待测线缆采集的电压测量数据。5.根据权利要求3所述的非接触式电压测量的自适应动态补偿方法，其特征在于，所述目标电压数据的具体方式包括：确定所述目标电压数据为所述第一电压测量数据、所述第一电压测量数据中各感应电极测量数据自身的平方以及至少两个感应电极测量数据的乘积，所述第一电压测量数据包括：所有感应电极针对所述待测线缆采集的电压测量数据。6.根据权利要求4或5所述的非接触式电压测量的自适应动态补偿方法，其特征在于，所述电压补偿模型为其中，w1,w2,
…
,w
p
中的第i个元素表示为w
i
，x1,x2,
…
,x
p
中的第i个元素表示为x
i
，i＝1,...

【专利技术属性】
技术研发人员：章上聪，舒亮，钱卫飞，钱祺，张晓澍，陈冲，蔡子立，
申请(专利权)人：温州大学乐清工业研究院，
类型：发明
国别省市：