一种母排电流确定方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种母排电流确定方法、装置和系统。母排电流确定方法包括：获取母排的磁场强度信号；对母排进行细丝微元划分并基于毕奥

【技术实现步骤摘要】
一种母排电流确定方法、装置和系统


[0001]本专利技术实施例涉及电力设备能源管理技术，尤其涉及一种母排电流确定方法、装置和系统。

技术介绍

[0002]随着我国电力事业的迅速发展，能源的有效管理问题引起了人们的广泛关注，能源的精确监测和分析是能源有效管理的重要手段。近年来，我国大力支持高端仪器装备和传感器产业发展，其中，可实现电流的方便、可靠测量的仪器设备或新方法，对于电力计量、状态监测和测控保护具有十分重要的意义。
[0003]目前，现有的母排电流确定方法，通常是采用电流传感器直接测量，存在功能单一、在小空间安装不便以及安装和维护受到其成本和规模限制的问题，还有基于磁传感器的开环和闭环的测量方式，开环测量方式需要确立被测电流线路与磁传感器的转移系数矩阵关系，而上述矩阵的各个元素需要通过离线校准得到，离线校准的方式不利于电流传感器的安装使用；而闭环测量方式需要铁心结构，由于铁芯结构的使用存在铁芯饱和现象，会导致电流传感器的非线性加剧，测量准确度降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种母排电流确定方法、装置和系统，以保证母排电流确定的可靠性。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种母排电流确定方法，包括：
[0006]获取母排的磁场强度信号；
[0007]对母排进行细丝微元划分并基于毕奥
‑
萨伐尔定律，建立母排的磁场理论模型；
[0008]根据母排的磁场理论模型和磁场强度信号，基于最小二乘法确定母排的电流。
[0009]可选的，对母排进行细丝微元划分并基于毕奥
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萨伐尔定律，建立母排的磁场理论模型，包括：
[0010]沿母排的轴线方向对母排进行细丝微元划分，得到母排的每个细丝微元；
[0011]根据母排的每个细丝微元，基于毕奥
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萨伐尔定律建立母排的磁场理论模型。
[0012]可选的，根据母排的每个细丝微元，基于毕奥
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萨伐尔定律建立母排的磁场理论模型，包括：
[0013]根据母排的每个细丝微元，基于毕奥
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萨伐尔定律建立母排的微元磁场理论模型；
[0014]对微元磁场理论模型进行积分，得到母排的磁场理论模型。
[0015]可选的，根据母排的磁场理论模型和磁场强度信号，基于最小二乘法确定母排的电流，包括：
[0016]根据母排的磁场理论模型和磁场强度信号，确定磁场强度信号与母排的电流之间的关系式；
[0017]根据关系式和预设目标函数，基于最小二乘法确定母排的电流。
[0018]可选的，母排为三相母排。
[0019]第二方面，本专利技术实施例提供了一种母排电流确定装置，包括：
[0020]信息获取模块，用于获取母排的磁场强度信号；
[0021]模型建立模块，用于对母排进行细丝微元划分并基于毕奥
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萨伐尔定律，建立母排的磁场理论模型；
[0022]电流确定模块，用于根据母排的磁场理论模型和磁场强度信号，基于最小二乘法确定母排的电流。
[0023]可选的，模型建立模块，包括：
[0024]微元划分单元，用于沿母排的轴线方向对母排进行细丝微元划分，得到母排的每个细丝微元；
[0025]模型建立单元，用于根据母排的每个细丝微元，基于毕奥
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萨伐尔定律建立母排的磁场理论模型。
[0026]第三方面，本专利技术实施例提供了一种母排电流确定系统，包括依次连接的隧穿磁阻传感器、信号处理电路和上位机，如第二方面所述的母排电流确定装置集成在上位机。
[0027]可选的，信号处理电路包括依次连接的第一运算放大器、低通滤波器、第二运算放大器、模数转换器和微处理器，第一运算放大器与隧穿磁阻传感器连接，微处理器与上位机连接。
[0028]可选的，隧穿磁阻传感器为多个，隧穿磁阻传感器设置在母排周围。
[0029]本专利技术实施例提供的母排电流确定方法、装置和系统，包括：获取母排的磁场强度信号；对母排进行细丝微元划分并基于毕奥
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萨伐尔定律，建立母排的磁场理论模型；根据母排的磁场理论模型和磁场强度信号，基于最小二乘法确定母排的电流。本专利技术实施例提供的母排电流确定方法、装置和系统，根据建立的母排的磁场理论模型和获取的磁场强度信号，基于最小二乘法确定母排的电流，无需现有技术中复杂的离线校准过程以及铁芯结构，从而可解决铁芯结构带来的可靠性降低的问题，保证可靠性。
附图说明
[0030]图1是本专利技术实施例一提供的一种母排电流确定方法的流程图；
[0031]图2是本专利技术实施例一提供的一种母排的示意图；
[0032]图3是本专利技术实施例一提供的一种坐标位置的示意图；
[0033]图4是本专利技术实施例二提供的一种母排电流确定方法的流程图；
[0034]图5是本专利技术实施例二提供的一种磁传感阵列的示意图；
[0035]图6是本专利技术实施例三提供的一种母排电流确定装置的结构框图；
[0036]图7是本专利技术实施例三提供的一种母排电流确定系统的结构框图。
具体实施方式
[0037]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0038]实施例一
[0039]图1是本专利技术实施例一提供的一种母排电流确定方法的流程图，本实施例可适用于确定配电柜的三相母排电流等方面，该方法可以由母排电流确定装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的形式实现，该装置可以集成在母排电流确定系统中的上位机，该方法具体包括如下步骤：
[0040]步骤110、获取母排的磁场强度信号。
[0041]其中，母排可以是配电柜的三相矩形母排，三相矩形母排设置有多个隧穿磁阻传感器。示例性地，图2是本专利技术实施例一提供的一种母排的示意图。参考图2，三相矩形母排中的A相母排、B相母排和C相母排各设有三个隧穿磁阻传感器S1‑
S9，隧穿磁阻传感器可采集对应母排的磁场强度信号，各母排对应的三个隧穿磁阻传感器由于设置位置不同，采集的母排的磁场强度信号也不同。母排电流确定装置与各磁阻传感器均连接，以获取母排的磁场强度信号。
[0042]步骤120、对母排进行细丝微元划分并基于毕奥
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萨伐尔定律，建立母排的磁场理论模型。
[0043]示例性地，图3是本专利技术实施例一提供的一种坐标位置的示意图。参考图2和图3，以A相母排为例，设定母排的中心坐标位置为(x
I
,y
I
)，母排的横截面长度和宽度分别为a和b，流过母排的电流I沿z轴方向，且假设电流在母排的横截面上均匀分布。将母排沿其轴线方向划分为无限多个宽度为dx、厚度为dy的细丝微元，则每个细丝微元的电流为x处细丝微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种母排电流确定方法，其特征在于，包括：获取母排的磁场强度信号；对所述母排进行细丝微元划分并基于毕奥
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萨伐尔定律，建立所述母排的磁场理论模型；根据所述母排的磁场理论模型和所述磁场强度信号，基于最小二乘法确定所述母排的电流。2.根据权利要求1所述的母排电流确定方法，其特征在于，所述对所述母排进行细丝微元划分并基于毕奥
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萨伐尔定律，建立所述母排的磁场理论模型，包括：沿所述母排的轴线方向对所述母排进行细丝微元划分，得到所述母排的每个细丝微元；根据所述母排的每个细丝微元，基于毕奥
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萨伐尔定律建立所述母排的磁场理论模型。3.根据权利要求2所述的母排电流确定方法，其特征在于，所述根据所述母排的每个细丝微元，基于毕奥
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萨伐尔定律建立所述母排的磁场理论模型，包括：根据所述母排的每个细丝微元，基于毕奥
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萨伐尔定律建立所述母排的微元磁场理论模型；对所述微元磁场理论模型进行积分，得到所述母排的磁场理论模型。4.根据权利要求1所述的母排电流确定方法，其特征在于，所述根据所述母排的磁场理论模型和所述磁场强度信号，基于最小二乘法确定所述母排的电流，包括：根据所述母排的磁场理论模型和所述磁场强度信号，确定所述磁场强度信号与所述母排的电流之间的关系式；根据所述关系式和预设目标函数，基于最小二乘法确定所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏华锋，徐征，陈嘉威，梁伟豪，黎浩钧，王锦堂，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司东莞供电局，
类型：发明
国别省市：