本申请实施例公开了一种非接触式电缆电压测量装置、方法、计算机设备和系统。其中，方法包括：当电容探头内未设置有待测电缆时，控制由电压信号发生器施加激励信号，以获取得到参考信号；当电容探头内设置有待测电缆时，获取待测电缆输出的位移电流；将参考信号和位移电流耦合得到耦合电压信号；根据参考信号、耦合电压信号和位移电流求得待测电缆的待测电压。因此，本申请能够在装置空载时(即未置入待测电缆时)获取参考信号，并在纳入待测电缆后获取耦合电压信号，通过参考信号和耦合电压信号确定待测电缆的电压，降低了各类因素的干扰，从而提高电压传感器测量精度及在不同工况下的适应性。下的适应性。下的适应性。
【技术实现步骤摘要】
非接触式电缆电压测量装置、方法、计算机设备和系统
[0001]本申请属于电力设备
，特别是涉及一种非接触式电缆电压测量装置、方法、计算机设备和系统。
技术介绍
[0002]电压参量不仅是设备上重要的监测对象，同时也是智慧电网节点和线路上重要的感知量，对电压信号进行精确监测能够为电力系统电能计量、智能控制以及继电保护提供重要信息，也为电网过电压在线监测、故障预警、故障定位与防护以及设备智能化等领域提供有力支持。
[0003]传统电压测量无法针对使用环境的变化调整自身响应，电压测量终端均需接触待测线路金属部分才可实现电压测量，在某些不便破环绝缘，甚至无法破环绝缘层以找到金属接触点的位置就无法进行电压测量，已不满足当前智慧电网的感知需求。同时现有的非接触式测量的方法往往会其余因素对测量结果进行干扰，导致测量结果的误差。因此如何不对输电线路本身结构造成破坏即可实现对线路的各参数的精确测量，是本领域技术人员亟待的解决的技术问题。
[0004]前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。
技术实现思路
[0005]基于此，有必要针对上述问题，提出了一种非接触式电缆电压测量装置、方法、计算机设备和系统，能够在不破坏电缆现有结构的情况下，精准测量电缆的电压。
[0006]本申请解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：
[0007]本申请提供了一种非接触式电缆电压测量的装置，包括：电容探头、电压信号发生器、跨阻放大器、采集装置；电容探头包括内极板和外极板，用于通过内极板包裹固定待测电缆，以获取待测电缆的位移电流，并通过内极板和外极板进行输出；或，在未置入待测电缆时根据电压信号发生器输出的激励信号响应，以通过内极板和外极板输出参考信号；电压信号发生器与外极板相连，用于根据控制输出激励信号；跨阻放大器的反相输入端与内极板相连，跨阻放大器的同相输入端与外极板和电压信号发生器相连，用于放大电容探头采集的信号；采集装置用于获取参考信号或位移电流。
[0008]在本申请一可选实施例中，电容探头，包括：壳体，壳体内部设置有贯穿的孔洞，孔洞内设置有内极板，壳体外部设置有外极板；孔洞的大小大于或等于待测电缆的大小，以用于容纳固定待测电缆；同轴电缆，包括内芯和外导电层，同轴电缆设置在壳体内部，并延伸出壳体；内芯与内极板接触，并与跨阻放大器的反相输入端相连；外导电层与外极板接触，并与跨阻放大器的同相输入端相连；电容探头内容纳有待测电缆时，待测电缆的一端接地，且电容探头与非接触式电缆电压测量的装置除电容探头以外的后端电路不共地。
[0009]在本申请一可选实施例中，非接触式电缆电压测量的装置还包括：滤波电路，滤波电路包括第一电阻滤波电路、第二电阻滤波电路和第三电容滤波电路；跨阻放大器的反相
输入端与内极板间串联有第一电阻滤波电路；跨阻放大器的同相输入端与外极板间串联有第二电阻滤波电路；跨阻放大器的反相输入端与跨阻放大器的输出端并联有第三电容滤波电路。
[0010]在本申请一可选实施例中，跨阻放大器的反相输入端与跨阻放大器的输出端并联有放大电阻。
[0011]本申请还提供了一种非接触式电缆电压测量的方法，应用于如前述的非接触式电缆电压测量的装置，包括如下步骤：当电容探头内未设置有待测电缆时，控制由电压信号发生器施加激励信号，以获取得到参考信号；当电容探头内设置有待测电缆时，获取待测电缆输出的位移电流；将参考信号和位移电流耦合得到耦合电压信号；根据参考信号、耦合电压信号和位移电流求得待测电缆的待测电压。
[0012]在本申请一可选实施例中，根据参考信号、耦合电压信号和位移电流求得待测电缆的待测电压，包括：获取测量参数，测量参数包括电容参数、电阻参数、传递因子、杂散参数；根据测量参数、耦合电压信号、参考信号建立测量模型，测量模型用于表示位移电流和待测电压之间的关系；将位移电流代入测量模型中，求得待测电压。
[0013]在本申请一可选实施例中，测量参数包括传递因子时，传递因子包括第一传递因子和第二传递因子，第一次传递因子由耦合电压信号影响构成，第二传递因子由参考信号影响构成，获取测量参数，包括：获取参考信号的参考振幅、参考角频率和参考电压，根据参考振幅、参考角频率和参考电压求得第二传递因子；获取耦合电压信号的耦合振幅、耦合电压，根据耦合振幅、耦合电压、参考角频率和参考电压求得第一传递因子。
[0014]在本申请一可选实施例中，当测量参数包括杂散参数时，获取测量参数包括：根据耦合电压信号和参考信号执行频谱分析以实现对杂散参数的校准，杂散参数包括温度、湿度、振动、洁净度中的任意一项。
[0015]本申请还提供了一种计算机设备，包括处理器和存储器：处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现如前述的方法。
[0016]本申请还提供了一种非接触式电缆电压测量系统，包括如前述的非接触式电缆电压测量的装置和计算机设备，非接触式电缆电压测量的装置与计算机设备连接，用于将参考信号或位移电流发送给计算机设备，计算机设备用于将参考信号和位移电流耦合得到耦合电压信号，根据参考信号、耦合电压信号和位移电流求得待测电缆的待测电压。
[0017]采用本申请实施例，具有如下有益效果：
[0018]本申请能够在装置空载时(即未置入待测电缆时)获取参考信号，并在电容探头纳入待测电缆后获取输出的位移电流与参考信号耦合得到的耦合电压信号，通过参考信号和耦合电压信号两个分量对待测电缆的电压进行测量，降低了传感器分压比稳定性对测量精度的干扰，从而提高电压传感器测量精度及在不同工况下的适应性。
[0019]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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。
[0021]其中：
[0022]图1为一实施例提供的一种非接触式电缆电压测量的装置的结构线路图；
[0023]图2为一实施例提供的电容探头的侧剖图；
[0024]图3为一实施例提供的一种非接触式电缆电压测量的方法的流程示意图；
[0025]图4为一实施例提供的一种计算机设备的结构示意框图；
[0026]图5为一实施例提供的一种非接触式电缆电压测量系统的结构示意框图。
[0027][0028]100、非接触式电缆电压测量的装置；
[0029]110、电容探头；111、内极板；112、外极板；113、壳体；114、孔洞；115a、内芯；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种非接触式电缆电压测量装置，其特征在于，包括：电容探头、电压信号发生器、跨阻放大器、采集装置；所述电容探头包括内极板和外极板，用于通过所述内极板包裹固定待测电缆，以获取所述待测电缆的位移电流，并通过所述内极板和所述外极板进行输出；或，在未置入所述待测电缆时根据所述电压信号发生器输出的激励信号响应，以通过所述内极板和所述外极板输出参考信号；所述电压信号发生器与所述外极板相连，用于输出所述激励信号；所述跨阻放大器的反相输入端与所述内极板相连，所述跨阻放大器的同相输入端与所述外极板和所述电压信号发生器相连，用于放大所述电容探头采集的信号；所述采集装置用于获取所述参考信号或所述位移电流。2.如权利要求1所述的非接触式电缆电压测量装置，其特征在于，所述电容探头，包括：壳体，所述壳体内部设置有贯穿的孔洞，所述孔洞内设置有所述内极板，所述壳体外部设置有所述外极板；所述孔洞的大小大于或等于所述待测电缆的大小，以用于容纳固定所述待测电缆；同轴电缆，包括内芯和外导电层，所述同轴电缆设置在所述壳体内部，并延伸出所述壳体；所述内芯与所述内极板接触，并与所述跨阻放大器的反相输入端相连；所述外导电层与所述外极板接触，并与所述跨阻放大器的同相输入端相连；所述电容探头内容纳有所述待测电缆时，所述待测电缆的一端接地，且所述电容探头与所述非接触式电缆电压测量的装置除所述电容探头以外的后端电路不共地。3.如权利要求1所述的非接触式电缆电压测量装置，其特征在于，还包括：滤波电路，所述滤波电路包括第一电阻滤波电路、第二电阻滤波电路和第三电容滤波电路；所述跨阻放大器的反相输入端与所述内极板间串联有所述第一电阻滤波电路；所述跨阻放大器的同相输入端与所述外极板间串联有所述第二电阻滤波电路；所述跨阻放大器的反相输入端与所述跨阻放大器的输出端并联有第三电容滤波电路。4.如权利要求1所述的非接触式电缆电压测量装置，其特征在于，所述跨阻放大器的反相输入端与所述跨阻放大器的输出端并联有放大电阻。5.一种非接触式电缆电压测量的方法，应用于如权利要求1所述的非接触式电缆电压测量的装置，其特征在于，包括如下步骤：当电容探头内未设置有待测电缆时，控制由所述电压信号发生器施加激励信号，以获取得到...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭向宇，周年荣，敖刚，钱国超，唐杰，王达达，张文斌，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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