【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电流测量，具体是多导体系统非侵入电流测量装置的校准平台及校准方法。
技术介绍
1、在数字经济持续高水平发展的背景下，数字孪生技术已成为工业领域数字化、网络化、智能化转型的关键助推器，其应用时需要通过全景感知手段大量采集生产运行关键信息。在电网运维领域，实现电网运行状态的全景感知、构筑真实电网的虚拟映射，并进一步为电网运行控制提供决策支撑，已经成为了当下智能量测与感知技术的关注热点。全景感知的基本要求之一就是大量获取电网各节点负荷电流信息，目前获取电网各节点负荷电流信息主要采用侵入式测量和非侵入式测量两种方式，其中，侵入式测量方式具有准确稳定、技术成熟的优势，但安全性和便捷性问题难以解决。因此，应用非侵入式手段实现电流测量已经成为行业共识。然而，在大量以多芯电缆为代表的多导体系统中，由于外部空间磁通为多相电流产生的合成磁通，无法通过穿芯电流互感器、罗氏线圈等传统的非侵入测量方法及装置实现磁场解耦和各导体电流独立测量。为克服传统的非侵入测量方法及装置的不足，基于磁敏传感器阵列实现多导体系统非侵入电流测量的技术手段运营而生，其通过磁敏传感器获取多导体系统外部空间磁场数据，在此基础上通过磁场逆问题算法计各算目标电流值。
2、目前已有的多导体系统非侵入电流测量装置的测量准确性尚未得到过系统性验证，测量系数标定、性能验证没有合适的试验装备与试验方法进行支撑，量值溯源尚未与现有标准体系建立联系，其测量结果的可信度和可靠性难以得到保证。传统的电流校准方法无法满足多导体系统非侵入电流测量装置的校准需求，其原因在于：一是传
3、因此，建立多导体系统非侵入电流测量装置的校准试验平台及其校准方法，抑制抑制系统自身及外部磁场干扰，实现一次导体结构和空间位置量化可控，对确保多导体系统非侵入电流测量装置准确可靠、实现电网全景电流的精准感知具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决对多导体系统非侵入电流测量装置缺少有效校准试验平台及校准方法的现状，提供了一种多导体系统非侵入电流测量装置的校准平台及校准方法，其基于一次导体模拟工装、磁场探头调节工装、磁场屏蔽体，能实现应用场景模拟还原、量化调节和干扰屏蔽，确保了多导体电流测量装置校准结果的准确性和可信度。
2、本专利技术的目的主要通过以下技术方案实现：
3、多导体系统非侵入电流测量装置的校准平台，包括三相电源、调压器、升流器、电流标准装置、一次导体模拟工装、电流比较装置、磁场探头调节工装、磁强计、磁场探头及磁场屏蔽体，所述调压器、升流器及电流标准装置的数量均为三个，三个所述的调压器输入端分别与三相电源a、b、c相输出端一一对应连接，三个所述的升流器与三个调压器一一对应耦合连接，所述一次导体模拟工装设有三根水平设置的金属导电杆，三个所述的升流器的正负两个输出端分别一一对应连接于三根金属导电杆两端，三个所述的电流标准装置分别设置于三根金属导电杆连接三个升流器正输出端之间的线路上且与电流比较装置连接，被校准电流测量装置设置于一次导体模拟工装上且与电流比较装置连接，所述磁场探头调节工装设置于一次导体模拟工装上用于固定磁场探头，所述磁场探头与磁强计连接，所述磁场探头、磁场探头调节工装及被校准电流测量装置均设于磁场屏蔽体内；其中：
4、三相电源，用于向调压器输出三相电压；
5、调压器，用于接收三相电源输出的三相电压并实现电压调节，再发送至升流器；
6、升流器，用于将调压器输入的电压转变为电流，得到一次电流值，并输出至电流标准装置和金属导电杆；
7、电流标准装置，用于向电流比较装置输出有效值与一次电流值成比例的二次电流信号；
8、一次导体模拟工装，用于通过三根金属导电杆模拟多导体系统，与升流器、电流标准装置串接，共同构成一次回路，产生被测磁场；
9、电流比较装置，用于监测一次电流幅值，并通过采集、比较电流标准装置与被校准电流测量装置输出信号，计算、显示、记录被校准电流测量装置的比差与角差；
10、磁场探头调节工装，用于实现磁场探头的量化调节；
11、磁场探头，用于测量被测点磁感应强度在柱坐标系下的三轴分量，输出与被测点磁感应强度成正比的电压或电流值；
12、磁强计，用于接收磁场探头输入信号，计算、显示、记录被测点磁感应强度值，测量结果为被测点磁感应强度在柱坐标系下的三轴分量。
13、进一步的，所述一次导体模拟工装还包括定位筒、磁性护套及导电杆定位夹具，所述磁性护套套设于定位筒上，所述定位筒水平设置且其两端内表面均构成有三圈与定位筒同轴设置的环形导向滑槽，所述导电杆定位夹具设于定位筒内，定位筒每端设置的导电杆定位夹具数量均为三个；
14、所述导电杆定位夹具为u型结构，其中轴线与定位筒的中轴线垂直，导电杆定位夹具两自由端均设置有嵌入环形导向滑槽且与环形导向滑槽配合的导向滑块，所述定位筒每端的三个导电杆定位夹具一一对应的嵌入三个环形导向滑槽内；
15、三根所述的金属导电杆穿过定位筒，在定位筒端头部位一一对应的穿过三个导电杆定位夹具的u型开口且由导电杆定位夹具限位；
16、所述定位筒和导电杆定位夹具的材质均为绝缘非磁性材料。
17、进一步的，所述定位筒两端端头表面均设置有环绕端头一圈的第一角度标尺，所述导电杆定位夹具面向定位筒端头外侧的一侧表面设置有沿导电杆定位夹具侧壁布设的第一长度标尺。
18、进一步的，所述导电杆定位夹具两侧壁均构成有贯穿侧壁的第一导轨，导电杆定位夹具的u型缺口内设有固定环，所述金属导电杆穿过固定环且由固定环限位；所述导电杆定位夹具还设置有穿过第一导轨并锁止固定环的第一锁止机构；所述固定环和第一锁止机构的材质均为绝缘非磁性材料。
19、进一步的，所述磁场探头调节工装包括一次导体夹具和磁场探头夹具，所述一次导体夹具为两个半圆环状环形夹块组成的圆环结构夹持于一次导体模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.多导体系统非侵入电流测量装置的校准平台，其特征在于，包括三相电源(1)、调压器(2)、升流器(3)、电流标准装置(4)、一次导体模拟工装(5)、电流比较装置(6)、磁场探头调节工装(8)、磁强计(9)、磁场探头(10)及磁场屏蔽体(11)，所述调压器(2)、升流器(3)及电流标准装置(4)的数量均为三个，三个所述的调压器(2)输入端分别与三相电源(1)A、B、C相输出端一一对应连接，三个所述的升流器(3)与三个调压器(2)一一对应耦合连接，所述一次导体模拟工装(5)设有三根水平设置的金属导电杆(504)，三个所述的升流器(3)的正负两个输出端分别一一对应连接于三根金属导电杆(504)两端，三个所述的电流标准装置(4)分别设置于三根金属导电杆(504)连接三个升流器(3)正输出端之间的线路上且与电流比较装置(6)连接，被校准电流测量装置(7)设置于一次导体模拟工装(5)上且与电流比较装置(6)连接，所述磁场探头调节工装(8)设置于一次导体模拟工装(5)上用于固定磁场探头(10)，所述磁场探头(10)与磁强计(9)连接，所述磁场探头(10)、磁场探头调节工装(8)及被校准电流测量
2.根据权利要求1所述的多导体系统非侵入电流测量装置的校准平台，其特征在于，所述一次导体模拟工装(5)还包括定位筒(501)、磁性护套(502)及导电杆定位夹具(503)，所述磁性护套(502)套设于定位筒(501)上，所述定位筒(501)水平设置且其两端内表面均构成有三圈与定位筒(501)同轴设置的环形导向滑槽(505)，所述导电杆定位夹具(503)设于定位筒(501)内，定位筒(501)每端设置的导电杆定位夹具(503)数量均为三个；
3.根据权利要求2所述的多导体系统非侵入电流测量装置的校准平台，其特征在于，所述定位筒(501)两端端头表面均设置有环绕端头一圈的第一角度标尺(507)，所述导电杆定位夹具(503)面向定位筒(501)端头外侧的一侧表面设置有沿导电杆定位夹具(503)侧壁布设的第一长度标尺(506)。
4.根据权利要求2所述的多导体系统非侵入电流测量装置的校准平台，其特征在于，所述导电杆定位夹具(503)两侧壁均构成有贯穿侧壁的第一导轨，导电杆定位夹具(503)的U型缺口内设有固定环(508)，所述金属导电杆(504)穿过固定环(508)且由固定环(508)限位；所述导电杆定位夹具(503)还设置有穿过第一导轨并锁止固定环(508)的第一锁止机构；所述固定环(508)和第一锁止机构的材质均为绝缘非磁性材料。
5.根据权利要求1所述的多导体系统非侵入电流测量装置的校准平台，其特征在于，所述磁场探头调节工装(8)包括一次导体夹具(801)和磁场探头夹具(802)，所述一次导体夹具(801)为两个半圆环状环形夹块组成的圆环结构夹持于一次导体模拟工装(5)上，两个半圆环状环形夹块两连接端通过第二锁止机构固定连接；两个半圆环状环形夹块一端端头连接部位构成有垂直该端头端面的第二导轨(803)，所述磁场探头夹具(802)安装于第二导轨(803)上用于夹持磁场探头(10)；所述一次导体夹具(801)的材质为绝缘非磁性材料。
6.根据权利要求5所述的多导体系统非侵入电流测量装置的校准平台，其特征在于，所述一次导体夹具(801)两端端头部位外表面均设置有环绕端头一圈的第二角度标尺(804)，所述第二导轨(803)上设置有沿其长度方向布设的第二长度标尺(805)。
7.根据权利要求5所述的多导体系统非侵入电流测量装置的校准平台，其特征在于，所述磁场探头夹具(802)包括两个夹块，所述磁场探头(10)设于两个夹块之间且由穿过两个夹块且顶持在磁场探头(10)上的多个定位螺栓顶持固定。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述的多导体系统非侵入电流测量装置的校准平台，其特征在于，所述升流器(3)、电流标准装置(4)及金属导电杆(504)的接线均紧密捆扎成束，且在其表面覆盖有多层坡莫合金箔。
9.基于权利要求1～8中任意一项所述的多导体系统非侵入电流测量装置的校准平台的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.多导体系统非侵入电流测量装置的校准平台，其特征在于，包括三相电源(1)、调压器(2)、升流器(3)、电流标准装置(4)、一次导体模拟工装(5)、电流比较装置(6)、磁场探头调节工装(8)、磁强计(9)、磁场探头(10)及磁场屏蔽体(11)，所述调压器(2)、升流器(3)及电流标准装置(4)的数量均为三个，三个所述的调压器(2)输入端分别与三相电源(1)a、b、c相输出端一一对应连接，三个所述的升流器(3)与三个调压器(2)一一对应耦合连接，所述一次导体模拟工装(5)设有三根水平设置的金属导电杆(504)，三个所述的升流器(3)的正负两个输出端分别一一对应连接于三根金属导电杆(504)两端，三个所述的电流标准装置(4)分别设置于三根金属导电杆(504)连接三个升流器(3)正输出端之间的线路上且与电流比较装置(6)连接，被校准电流测量装置(7)设置于一次导体模拟工装(5)上且与电流比较装置(6)连接，所述磁场探头调节工装(8)设置于一次导体模拟工装(5)上用于固定磁场探头(10)，所述磁场探头(10)与磁强计(9)连接，所述磁场探头(10)、磁场探头调节工装(8)及被校准电流测量装置(7)均设于磁场屏蔽体(11)内；其中：
2.根据权利要求1所述的多导体系统非侵入电流测量装置的校准平台，其特征在于，所述一次导体模拟工装(5)还包括定位筒(501)、磁性护套(502)及导电杆定位夹具(503)，所述磁性护套(502)套设于定位筒(501)上，所述定位筒(501)水平设置且其两端内表面均构成有三圈与定位筒(501)同轴设置的环形导向滑槽(505)，所述导电杆定位夹具(503)设于定位筒(501)内，定位筒(501)每端设置的导电杆定位夹具(503)数量均为三个；
3.根据权利要求2所述的多导体系统非侵入电流测量装置的校准平台，其特征在于，所述定位筒(501)两端端头表面均设置有环绕端头一圈的第一角度标尺(507)，所述导电杆定位夹具(503)面向定位筒(501)端头外侧的一侧表面设置有沿导电杆定位夹具(503)侧壁布设的第一长度标尺(5...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗睿希，何娜，周一飞，张福州，汪佳，史强，李福超，王睿晗，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司营销服务中心，
类型：发明
国别省市：
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