电压测量方法、装置以及电压传感器制造方法及图纸

本申请涉及一种电压测量方法、装置以及电压传感器。电压传感器包括第一检测端、第二检测端、测量电容以及可控开关。第一检测端用于与待测线路耦合，第二检测端用于与零线耦合，测量电容和可控开关并联后串接在第一检测端和第二检测端之间，电压测量方法包括：控制可控开关导通，并获取第一电流的幅值；第一电流为可控开关导通时，第一检测端和第二检测端之间的电流；控制可控开关断开，并获取第二电流的幅值；第二电流为可控开关断开时，第一检测端和第二检测端之间的电流；根据第一电流的幅值、第二电流的幅值以及测量电容的容值得到待测线路的电压。本方法可实现电压的非侵入式低功耗测量，同时具备经济性、安全性。安全性。安全性。

【技术实现步骤摘要】
电压测量方法、装置以及电压传感器


[0001]本申请涉及电力测量
，特别是涉及一种电压测量方法、装置以及电压传感器和存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，随着电力系统不断朝着智能化、信息化、自动化方向发展，对电力设备提出了更高的要求，传统电力设备亟待进一步改进与更新。监测是一种实现电网智能化的关键技术，电压互感器作为电压测量的关键电力设备，在电力系统状态评估、调度控制、继电保护、等各方面发挥着重要作用。传统的电压互感器以电磁式电压互感器为主，具有体积大，质量重，运行存在安全隐患等缺点。随着新型电力系统的建设，要求电压传感器由原来的电磁式电压互感器，转变为智能化，网络化，低功耗，数字化的非侵入式电压互感器。
[0003]传统的电压测量方法存在着功耗较高的问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种低功耗的电压测量方法、装置以及电压传感器和存储介质。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种电压测量方法，用于控制电压传感器对待测线路进行电压测量，所述电压传感器包括第一检测端、第二检测端、测量电容以及可控开关，所述第一检测端用于与所述待测线路耦合，所述第二检测端用于与零线耦合，所述测量电容和所述可控开关并联后串接在所述第一检测端和所述第二检测端之间，所述电压测量方法包括：控制所述可控开关导通，并获取第一电流的幅值；所述第一电流为所述可控开关导通时，所述第一检测端和所述第二检测端之间的电流；控制所述可控开关断开，并获取第二电流的幅值；所述第二电流为所述可控开关断开时，所述第一检测端和所述第二检测端之间的电流；根据所述第一电流的幅值、所述第二电流的幅值以及测量电容的容值得到所述待测线路的电压。
[0006]在其中一个实施例中，所述根据所述第一电流的幅值、所述第二电流的幅值以及测量电容的容值得到所述待测线路的电压的步骤包括：将所述第一电流的幅值、所述第二电流的幅值以及测量电容的容值输入电压计算模型，得到所述待测线路的电压，所述电压计算模型包括：，其中，U
s
为所述待测线路的电压，I
s1
为所述第一电流的幅值，I
s2
为所述第二电流的幅值，C为所述测量电容的容值，f为所述待测线路中的电信号的频率。
[0007]在其中一个实施例中，所述电压计算模型的构建过程包括：建立所述第一电流的
幅值和所述等效耦合电容的容值与所述待测线路的电压之间的第一对应关系；所述等效耦合电容为所述第一检测端耦合待测线路形成的第一耦合电容、所述第二检测端耦合所述零线形成的第二耦合电容的所串联形成的等效电容；建立所述第二电流的幅值、所述等效耦合电容的容值和所述测量电容的容值与所述待测线路的电压之间的第二对应关系；对所述第一对应关系和所述第二对应关系进行消去运算，消去所述等效耦合电容的容值，以得到所述电压计算模型。
[0008]在其中一个实施例中，所述第一对应关系包括：，其中，U
s
为所述待测线路的电压，I
s1
为所述第一电流的幅值，f为所述待测线路中的电信号的频率，C
eq
为所述等效耦合电容的容值。
[0009]在其中一个实施例中，所述第二对应关系包括：，其中，U
s
为所述待测线路的电压，I
s2
为所述第二电流的幅值，f为所述待测线路中的电信号的频率，C为所述测量电容的容值，C
eq
为所述等效耦合电容的容值。
[0010]第二方面，本专利技术实施例提供一种电压传感器，包括：第一检测端，用于与待测线路耦合；第二检测端，用于与零线耦合；第一支路，连接在所述第一检测端、所述第二检测端之间，所述第一支路包括电流检测模块、可控开关以及测量电容，所述可控开关与所述测量电容并联，所述电流检测模块与所述可控开关、所述测量电容串联，所述电流检测模块用于检测所述第一支路的电流的幅值；控制模块，与所述可控开关、所述电流检测模块连接，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的电压测量方法的步骤。
[0011]在其中一个实施例中，所述第一检测端包括第一金属极板，所述第二检测端包括第二金属极板；所述第一金属极板第一端物理连接所述待测线路，以与所述待测线路耦合，所述第一金属极板的第二端通过所述第一支路连接所述第二金属极板的第一端；所述第二金属极板的第二端物理连接所述零线。
[0012]在其中一个实施例中，所述控制模块包括单片机。
[0013]第三方面，本专利技术实施例提供一种电压测量装置，用于控制电压传感器对待测线路进行电压测量，所述电压传感器包括第一检测端、第二检测端、测量电容以及可控开关，所述第一检测端用于与所述待测线路耦合，所述第二检测端用于与零线耦合，所述测量电容和所述可控开关并联后串接在所述第一检测端和所述第二检测端之间，所述电压测量装置包括：第一采集模块，用于控制所述可控开关导通，并获取第一电流的幅值；所述第一电流为所述可控开关导通时，所述第一检测端和所述第二检测端之间的电流；第二采集模块，用于控制所述可控开关断开，并获取第二电流的幅值；所述第二电流为所述可控开关断开时，所述第一检测端和所述第二检测端之间的电流；电压计算模块，用于根据所述第一电流
的幅值、所述第二电流的幅值以及测量电容的容值得到所述待测线路的电压。
[0014]第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的电流测试方法的步骤。
[0015]基于上述任一实施例，通过控制可控开关的导通和断开，使得电压传感器的第一检测端和第二检测端的回路不同，形成两种工况，基于这两种工况下的电流的幅值以及电压传感器中电容的容值即可得到待测线路的电压。由于进行电流采集、电压计算所需的功耗很低，电压传感器中也没有需要额外消耗功率的设备，本方法可实现电压的非侵入式低功耗测量，同时具备经济性、安全性，具有较大的实用意义。
附图说明
[0016]图1为一个实施例中电压测量方法的应用场景图；图2为一个实施例中电压测量方法的流程示意图；图3为一个实施例中构建电压计算模块的流程示意图；图4为一个实施例中可控开关导通时的等效电路图；图5为一个实施例中可控开关断开时的等效电路图；图6为一个实施例中电压传感器的结构示意图。
具体实施方式
[0017]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0018]上述
技术介绍
中功耗较大的问题，经专利技术人研究发现，传统的电压传感器需要生成参考信号，来检测线路中的耦合电容的相关信息。而参考信号源运行时耗能较高，难以满足电压传感器的功耗要求。
[0019]为了解决上述问题，本专利技术实施例提供一种电压测量方法，用于控制电压传感器对待测线路进行电压测量。请参阅图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压测量方法，其特征在于，用于控制电压传感器对待测线路进行电压测量，所述电压传感器包括第一检测端、第二检测端、测量电容以及可控开关，所述第一检测端用于与所述待测线路耦合，所述第二检测端用于与零线耦合，所述测量电容和所述可控开关并联后串接在所述第一检测端和所述第二检测端之间，所述电压测量方法包括：控制所述可控开关导通，并获取第一电流的幅值；所述第一电流为所述可控开关导通时，所述第一检测端和所述第二检测端之间的电流；控制所述可控开关断开，并获取第二电流的幅值；所述第二电流为所述可控开关断开时，所述第一检测端和所述第二检测端之间的电流；根据所述第一电流的幅值、所述第二电流的幅值以及测量电容的容值得到所述待测线路的电压。2.根据权利要求1所述的电压测量方法，其特征在于，所述根据所述第一电流的幅值、所述第二电流的幅值以及测量电容的容值得到所述待测线路的电压的步骤包括：将所述第一电流的幅值、所述第二电流的幅值以及测量电容的容值输入电压计算模型，得到所述待测线路的电压；所述电压计算模型包括：，其中，U
s
为所述待测线路的电压，I
s1
为所述第一电流的幅值，I
s2
为所述第二电流的幅值，C为所述测量电容的容值，f为所述待测线路中的电信号的频率。3.根据权利要求2所述的电压测量方法，其特征在于，所述电压计算模型的构建过程包括：建立所述第一电流的幅值和等效耦合电容的容值与所述待测线路的电压之间的第一对应关系；所述等效耦合电容为所述第一检测端耦合待测线路形成的第一耦合电容、所述第二检测端耦合所述零线形成的第二耦合电容的所串联形成的等效电容；建立所述第二电流的幅值、所述等效耦合电容的容值和所述测量电容的容值与所述待测线路的电压之间的第二对应关系；对所述第一对应关系和所述第二对应关系进行消去运算，消去所述等效耦合电容的容值，以得到所述电压计算模型。4.根据权利要求3所述的电压测量方法，其特征在于，所述第一对应关系包括：，其中，U
s
为所述待测线路的电压，I
s1
为所述第一电流的幅值，f为所述待测线路中的电信号的频率，C
eq
为所述等效耦合电容的容值。5.根据权利要求3所述的电压测量方法，其特征在于，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，田兵，骆柏锋，李立浧，陈仁泽，林秉章，徐振恒，韦杰，谭则杰，尹旭，吕前程，刘仲，张佳明，王志明，樊小鹏，林力，孙宏棣，
申请(专利权)人：南方电网数字电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：