非侵入式电压测量装置制造方法及图纸

本申请涉及一种非侵入式电压测量装置。所述装置包括：测距模块，用于获取装置的离地高度；电场信号采集模块，电场信号采集模块用于获取待测线路的电场信号；电场信号包括离地高度处的电场强度；信号处理模块，信号处理模块连接电场信号采集模块，用于处理电场信号得到待处理数字信号；数据处理模块，数据处理模块分别连接测距模块和信号处理模块，用于采用预设模型处理离地高度和待处理数字信号，得到待测线路的电压。本申请提出的非侵入式电压测量装置能够根据装置的离地高度以及离地高度处的电场强度实时获取待测线路的电压，提高非侵入式电压测量的准确性。入式电压测量的准确性。入式电压测量的准确性。

【技术实现步骤摘要】
非侵入式电压测量装置


[0001]本申请涉及电力测量
，特别是涉及一种非侵入式电压测量装置。

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，转变为网络化，低功耗，数字化的非侵入式电压互感器。
[0003]当前，非侵入式电压传感器主要技术手段是通过测量导线的电场，在通过电场的信息进行反演计算被测电压的大小。电场传感芯片在固定位置以后，测量得到的电场信息取决于被测电压的电场分布。然而，电场的分布不仅仅和被测电压大小息息相关。同时，测量位置与大地之间的距离远近也有很大的影响。
[0004]然而，目前的非侵入式电压测量方法存在电压测量准确度低等问题。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高电压测量准确度的非侵入式电压测量装置。
[0006]本申请提供了一种非侵入式电压测量装置，所述装置包括：测距模块，用于获取装置的离地高度；电场信号采集模块，电场信号采集模块用于获取待测线路的电场信号；电场信号包括离地高度处的电场强度；信号处理模块，信号处理模块连接电场信号采集模块，用于处理电场信号得到待处理数字信号；数据处理模块，数据处理模块分别连接测距模块和信号处理模块，用于采用预设模型处理离地高度和待处理数字信号，得到待测线路的电压。
[0007]在其中一个实施例中，数据处理模块还用于采用预设模型处理离地高度，得到待测线路的电压在离地高度处产生电场的比例系数；以及处理比例系数和待处理数字信号，得到待测线路的电压。
[0008]在其中一个实施例中，比例系数为数据处理模块采用预设模型、基于待测线路参数处理离地高度得到；待测线路参数包括待测线路与装置之间的预设距离以及待测线路的半径。
[0009]在其中一个实施例中，数据处理模块采用如下预设模型处理离地高度，得到待测线路的电压在离地高度处产生电场的比例系数：
式中，m为比例系数，h1为离地高度与预设距离的和；h2为预设距离；R为待测线路的半径。
[0010]在其中一个实施例中，数据处理模块采用如下预设模型处理比例系数和待处理数字信号，得到待测线路的电压：式中，U
s
为待测线路的电压；m为比例系数；E为待处理数字信号。
[0011]在其中一个实施例中，信号处理模块包括：信号调理单元，信号调理单元连接电场信号采集模块，用于对电场信号滤波处理并转化为模拟信号；模拟信号为工频电场信号；模数转化单元，模数转化单元分别连接信号调理单元和数据处理模块，用于将模拟信号转化为待处理数字信号并输出。
[0012]在其中一个实施例中，装置还包括：通信模块，通信模块连接数据处理模块，数据处理模块通过通信模块接收待测线路参数，以及发送待测线路的电压。
[0013]在其中一个实施例中，通信模块包括内置天线。
[0014]在其中一个实施例中，电场信号采集模块包括电场测量探头。
[0015]在其中一个实施例中，测距模块为红外测距模块；红外测距模块包括红外测距探头。
[0016]上述非侵入式电压测量装置，通过测距模块获取装置的离地高度；电场信号采集模块获取待测线路的电场信号；电场信号包括离地高度处的电场强度；信号处理模块连接电场信号采集模块，处理电场信号得到待处理数字信号；数据处理模块分别连接测距模块和信号处理模块，采用预设模型处理离地高度和待处理数字信号，得到待测线路的电压。本申请提出的非侵入式电压测量装置能够根据装置的离地高度以及离地高度处的电场强度实时获取待测线路的电压，提高非侵入式电压测量的准确性。
附图说明
[0017]图1为一个实施例中非侵入式电压测量装置的结构框图；图2为一个实施例中非侵入式电压测量装置的原理示意图；图3为一个实施例中待测线路的电场原理图；图4为另一个实施例中非侵入式电压测量装置的结构框图；图5为又一个实施例中非侵入式电压测量装置的结构框图；图6为一个实施例中非侵入式电压测量装置的结构图。
具体实施方式
[0018]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。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
[0019]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
[0020]可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
[0021]空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向（譬如，旋转90度或其它取向），并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
[0022]需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
[0023]在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
[0024]传统的反演算法通常通过现场校准，实验校准，仿真计算等方法，获得电压和安装位置电场之间的比例系数。考虑到仿真计算和实验室校准脱离实际工程环境，比例系数往往存在较大误差。现场校准操作上较为复杂，并且在外力作用下，比如线路震动，风吹，传感器可能会偏离一开始安装的位置，导致在新的位置下，比例系数发生变化，导致测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非侵入式电压测量装置，其特征在于，所述装置包括：测距模块，用于获取所述装置的离地高度；电场信号采集模块，所述电场信号采集模块用于获取待测线路的电场信号；所述电场信号包括所述离地高度处的电场强度；信号处理模块，所述信号处理模块连接所述电场信号采集模块，用于处理所述电场信号得到待处理数字信号；数据处理模块，所述数据处理模块分别连接所述测距模块和所述信号处理模块，用于采用预设模型处理所述离地高度和所述待处理数字信号，得到所述待测线路的电压。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据处理模块还用于采用预设模型处理所述离地高度，得到所述待测线路的电压在所述离地高度处产生电场的比例系数；以及处理所述比例系数和所述待处理数字信号，得到所述待测线路的电压。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述比例系数为所述数据处理模块采用预设模型、基于待测线路参数处理所述离地高度得到；所述待测线路参数包括所述待测线路与所述装置之间的预设距离以及所述待测线路的半径。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述数据处理模块采用如下预设模型处理所述离地高度，得到所述待测线路的电压在所述离地高度处产生电场的比例系数：式中，m为所述比例系数，h1为所述离地高度与所述预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，骆柏锋，张佳明，田兵，李立浧，林力，尹旭，吕前程，刘仲，王志明，陈仁泽，徐振恒，韦杰，谭则杰，林秉章，樊小鹏，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：