一种基于电场传感器阵列的非侵入式三相电压测量方法技术

本申请涉及一种基于电场传感器阵列的非侵入式三相电压测量方法。所述方法包括：获取电力系统中三相输电线对应的输电线测量电场集合；根据电压输电线测量电场集合与电压三相输电线对应的耦合系数矩阵，得到电压输电线测量电场集合对应的输电线测量电压集合；根据电压输电线测量电压集合中各电压电压元素组的相互关系，建立电压输电线测量电压集合对应的一致性指标集合；根据电压一致性指标集合，对电压输电线测量电压集合中的电压元素组进行校正，得到电压三相输电线对应的输电线真实电压集合，电压输电线真实电压集合包括三相输电线中各相输电线对应的输电线真实电压。采用本方法能够使电场传感器的总误差最小，提高对实际电压的测量精度。际电压的测量精度。际电压的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电场传感器阵列的非侵入式三相电压测量方法


[0001]本申请涉及计算机
，特别是涉及一种基于电场传感器阵列的非侵入式三相电压测量方法。

技术介绍

[0002]随着计算机技术的发展，出现了电力测量技术，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。传统的电力测量技术采用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]传统技术中，非侵入式电压传感器主要技术手段是通过捕捉带电导线周围电场的信息，接着根据电场强度与导线电压之间的关系，进一步计算出带电导线被测电压的大小。现有的通过电场传感器推算被测电压的方法，大多数集中于单相电压的测量领域。但是对于三相电压的测量，线路的电磁运行环境复杂多变，存在各类型的电场干扰，因此单一的电场传感器测量得到的值往往存在较大的偏差，导致测量精度不高。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高测量输电线的真实电压的基于电场传感器阵列的非侵入式三相电压测量方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质。
[0005]第一方面，本申请提供了一种基于电场传感器阵列的非侵入式三相电压测量方法。所述方法包括：获取电力系统中三相输电线对应的输电线测量电场集合，所述输电线测量电场集合通过所述三相输电线中各相输电线分别对应的至少一个电场传感器进行测量得到的；根据所述输电线测量电场集合与所述三相输电线对应的耦合系数矩阵，得到所述输电线测量电场集合对应的输电线测量电压集合，所述输电线测量电场集合中的电场元素组与所述输电线测量电压集合中的电压元素组具有对应关系；根据所述输电线测量电压集合中各所述电压元素组的相互关系，建立所述输电线测量电压集合对应的一致性指标集合；所述一致性指标集合由所述三相输电线中各相输电线分别对应的各一致性指标构成的；根据所述一致性指标集合，对所述输电线测量电压集合中的电压元素组进行校正，得到所述三相输电线对应的输电线真实电压集合，所述输电线真实电压集合包括所述三相输电线中各相输电线对应的输电线真实电压。
[0006]第二方面，本申请还提供了一种基于电场传感器阵列的非侵入式三相电压测量装置。所述装置包括：输电线测量电场集合获取模块，用于获取电力系统中三相输电线对应的输电线测量电场集合，所述输电线测量电场集合通过所述三相输电线中各相输电线分别对
应的至少一个电场传感器进行测量得到的；输电线测量电压集合得到模块，用于根据所述输电线测量电场集合与所述三相输电线对应的耦合系数矩阵，得到所述输电线测量电场集合对应的输电线测量电压集合，所述输电线测量电场集合中的电场元素组与所述输电线测量电压集合中的电压元素组具有对应关系；一致性指标集合建立模块，用于根据所述输电线测量电压集合中各所述电压元素组的相互关系，建立所述输电线测量电压集合对应的一致性指标集合；所述一致性指标集合由所述三相输电线中各相输电线分别对应的各一致性指标构成的；输电线真实电压集合得到模块，用于根据所述一致性指标集合，对所述输电线测量电压集合中的电压元素组进行校正，得到所述三相输电线对应的输电线真实电压集合，所述输电线真实电压集合包括所述三相输电线中各相输电线对应的输电线真实电压。
[0007]第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备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以下步骤：获取电力系统中三相输电线对应的输电线测量电场集合，所述输电线测量电场集合通过所述三相输电线中各相输电线分别对应的至少一个电场传感器进行测量得到的；根据所述输电线测量电场集合与所述三相输电线对应的耦合系数矩阵，得到所述输电线测量电场集合对应的输电线测量电压集合，所述输电线测量电场集合中的电场元素组与所述输电线测量电压集合中的电压元素组具有对应关系；根据所述输电线测量电压集合中各所述电压元素组的相互关系，建立所述输电线测量电压集合对应的一致性指标集合；所述一致性指标集合由所述三相输电线中各相输电线分别对应的各一致性指标构成的；根据所述一致性指标集合，对所述输电线测量电压集合中的电压元素组进行校正，得到所述三相输电线对应的输电线真实电压集合，所述输电线真实电压集合包括所述三相输电线中各相输电线对应的输电线真实电压。
[0008]第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述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以下步骤：获取电力系统中三相输电线对应的输电线测量电场集合，所述输电线测量电场集合通过所述三相输电线中各相输电线分别对应的至少一个电场传感器进行测量得到的；根据所述输电线测量电场集合与所述三相输电线对应的耦合系数矩阵，得到所述输电线测量电场集合对应的输电线测量电压集合，所述输电线测量电场集合中的电场元素组与所述输电线测量电压集合中的电压元素组具有对应关系；根据所述输电线测量电压集合中各所述电压元素组的相互关系，建立所述输电线测量电压集合对应的一致性指标集合；所述一致性指标集合由所述三相输电线中各相输电线分别对应的各一致性指标构成的；根据所述一致性指标集合，对所述输电线测量电压集合中的电压元素组进行校正，得到所述三相输电线对应的输电线真实电压集合，所述输电线真实电压集合包括所述三相输电线中各相输电线对应的输电线真实电压。
[0009]上述基于电场传感器阵列的非侵入式三相电压测量方法、装置、计算机设备和存储介质，通过获取电力系统中三相输电线对应的输电线测量电场集合，输电线测量电场集合通过三相输电线中各相输电线分别对应的至少一个电场传感器进行测量得到的；根据输电线测量电场集合与三相输电线对应的耦合系数矩阵，得到输电线测量电场集合对应的输电线测量电压集合，输电线测量电场集合中的电场元素组与输电线测量电压集合中的电压元素组具有对应关系；根据输电线测量电压集合中各电压元素组的相互关系，建立输电线
测量电压集合对应的一致性指标集合；一致性指标集合由三相输电线中各相输电线分别对应的各一致性指标构成的；根据一致性指标集合，对输电线测量电压集合中的电压元素组进行校正，得到三相输电线对应的输电线真实电压集合，输电线真实电压集合包括三相输电线中各相输电线对应的输电线真实电压。
[0010]通过将感应探头固定在被测导体上，与待测线路与测量装置之间的耦合电容进行电气耦合；利用单片机控制电子开关分别导通和闭合，形成不同的工况，测量两种工况下的电流相位信息；并单片机根据测量到的相位信息，可实现电压的非侵入式低功耗测量。能够达到部署电场阵列式传感器系统测量时，即使是受到外界干扰电场的影响，导致阵列中的电场传感器电压估计值出现了偏差，仍然采用一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电场传感器阵列的非侵入式三相电压测量方法，其特征在于，所述方法包括：获取电力系统中三相输电线对应的输电线测量电场集合，所述输电线测量电场集合通过所述三相输电线中各相输电线分别对应的至少一个电场传感器进行测量得到的；根据所述输电线测量电场集合与所述三相输电线对应的耦合系数矩阵，得到所述输电线测量电场集合对应的输电线测量电压集合，所述输电线测量电场集合中的电场元素组与所述输电线测量电压集合中的电压元素组具有对应关系；根据所述输电线测量电压集合中各所述电压元素组的相互关系，建立所述输电线测量电压集合对应的一致性指标集合；所述一致性指标集合由所述三相输电线中各相输电线分别对应的各一致性指标构成的；根据所述一致性指标集合，对所述输电线测量电压集合中的电压元素组进行校正，得到所述三相输电线对应的输电线真实电压集合，所述输电线真实电压集合包括所述三相输电线中各相输电线对应的输电线真实电压。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三相输电线包括A相输电线、B相输电线以及C相输电线，所述电压元素组的相互关系包括A相相互关系、B相相互关系以及C相相互关系，所述根据所述输电线测量电压集合中各所述电压元素组的相互关系，建立所述输电线测量电压集合对应的一致性指标集合，包括：对各所述A相相互关系的绝对值进行语言函数变换，得到各所述A相相互关系对应的A相一致性指标子集合；对各所述B相相互关系的绝对值进行语言函数变换，得到各所述B相相互关系对应的B相一致性指标子集合；对各所述C相相互关系的绝对值进行语言函数变换，得到各所述C相相互关系对应的C相一致性指标子集合；对所述A相一致性指标子集合、所述B相一致性指标子集合以及所述C相一致性指标子集合进行整合，得到所述输电线测量电压集合对应的一致性指标集合。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述A相相互关系，包括：根据所述A相输电线测量电压子集合中不同的电压元素组，得到所述A相输电线中各任意两个所述电压元素组的A相相互关系；以及，所述B相相互关系，包括：根据所述B相输电线测量电压子集合中不同的电压元素组，得到所述B相输电线中各任意两个所述电压元素组的B相相互关系；以及，所述C相相互关系，包括：根据所述C相输电线测量电压子集合中不同的电压元素组，得到所述C相输电线中各任意两个所述电压元素组的C相相互关系。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述对所述A相一致性指标子集合、所述B相一致性指标子集合以及所述C相一致性指标子集合进行整合，得到所述输电线测量电压集合对应的一致性指标集合步骤之后，还包括：根据所述A相一致性指标子集合建立所述A相输电线对应的A相一致性校验矩阵；以及，根据所述B相一致性指标子集合建立所述B相输电线对应的B相一致性校验矩阵；以及，根据
所述C相一致性指标子集合建立所述C相输电线对应的C相一致性校验矩阵；根据所述A相一致性校验矩阵对各A相一致性指标进行校验；以及，根据所述B相一致性校验矩阵对各B相一致性指标进行校验；以及，根据所述C相一致性校验矩阵对各C相一致性指标进行校验。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三相输电线包括A相输电线、B相输电线以及C相输电线，所述一致性指标集合包括A相一致性指标子集合、B相一致性指标子集合以及C相一致性指标子集合，所述根据所述一致性指标集合，对所述输电线测量电压集合中的电压元素组进行校正，得到所述三相输电线对应的输电线真实电压集合，包括：将所述A相一致性指标子集合中任意一组所述电场传感器的各A相一致性指标进行求和，得到所述A相输电线对应的第一A相求和一致性指标；以及，将所述B相一致性指标子集合中任意一组所述电场传感器的各B相一致性指标进行求和，得到所述B相输电线对应的第一B相求和一致性指标；以及，将所述C相一致性指标子集合中任意一组所...

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