一种基于双频注入的电压高精度非侵入式测量方法与装置与流程

本申请涉及电压检测，特别是涉及一种基于双频注入的电压高精度非侵入式测量方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术：

1、随着可再生能源的接入和电动汽车数量的增加，在可预见的未来，高压电网电压、电流、潮流等参数的可变性将会增加。为确保电力系统的正常运行，通常需要对电力系统输电线路的电压电流进行监测，以保证电力系统的稳定运行或者进行故障预警。为避免电压检测对待测线路造成的损害，相关技术中提出了电压的非侵入式测量。现有的电压非侵入式测量方法中，一般仅注入一个异频的参考信号。然而，单个参考信号对测量回路的关键参数的辨识能力不强，对测量回路的参数变化较为敏感，导致检测得到的电压精度不够高。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高电压检测精度的基于双频注入的电压高精度非侵入式测量方法、装置、计算机设备和存储介质。

2、第一方面，本申请提供了一种基于双频注入的电压高精度非侵入式测量方法。应用于电压检测传感器中，所述电压检测传感器包括：上极板和下极板，所述上极板连接所述下极板并形成测量回路，所述上极板用于接触被测导线，所述下极板接地，所述方法包括：向所述测量回路中注入第一检测信号和第二检测信号；其中，所述第一检测信号的第一频率和所述第二检测信号的第二频率均与待测电压的额定频率不同，所述第一频率与所述第二频率的和等于两倍的所述额定频率，所述第一检测信号和所述第二检测信号的电压均为检测电压；获取所述测量回路中的位移电流信号；基于信号频率对所述位移电流信号进行信号分离，得到第一检测电流、第二检测电流和额定电流；其中，所述第一检测电流的频率为所述第一频率，所述第二检测电流的频率为所述第二频率，所述额定电流的频率为所述额定频率；根据所述额定电流、所述检测电压、所述第一检测电流和所述第二检测电流确定所述待测电压。

3、在其中一个实施例中，所述基于信号频率对所述位移电流信号进行信号分离，得到第一检测电流、第二检测电流和额定电流的步骤，包括：对所述位移电流信号进行傅里叶变换，得到频率电流数据；基于信号频率对所述频率电流数据进行分离，得到所述第一检测电流、所述第二检测电流和所述额定电流。

4、在其中一个实施例中，所述根据所述额定电流、所述检测电压、所述第一检测电流和所述第二检测电流确定所述待测电压的步骤，包括：计算所述第一检测电流和所述第二检测电流的和，得到电流和值；计算所述电流和值、所述额定电流和所述检测电压的积，得到第一乘积；计算所述第一检测电流和所述第二检测电流的积，得到第二乘积；计算所述第一乘积与二倍的所述第二乘积的商，得到所述待测电压。

5、在其中一个实施例中，所述第一频率和所述额定频率的频率差不大于0.2倍的所述额定频率。

6、在其中一个实施例中，所述额定频率为50赫兹，所述第一频率为40赫兹，所述第二频率为60赫兹。

7、在其中一个实施例中，所述向所述测量回路中注入第一检测信号和第二检测信号的步骤，包括：获取第一信号参数和第二信号参数；其中，所述第一信号参数包括所述第一频率，所述第二信号参数包括所述第二频率；根据所述第一信号参数向所述测量回路中注入所述第一检测信号；根据所述第二信号参数向所述测量回路中注入所述第二检测信号。

8、在其中一个实施例中，所述获取第一信号参数和第二信号参数的步骤，包括：获取所述第一频率；根据所述第一频率和所述额定频率确定所述第二频率。

9、第二方面，本申请还提供了一种电压检测装置。应用于电压检测传感器中，所述电压检测传感器包括：上极板和下极板，所述上极板连接所述下极板并形成测量回路，所述上极板用于接触被测导线，所述下极板接地，所述装置包括：信号注入模块，用于向所述测量回路中注入第一检测信号和第二检测信号；其中，所述第一检测信号的第一频率和所述第二检测信号的第二频率均与待测电压的额定频率不同，所述第一频率与所述第二频率的和等于两倍的所述额定频率，所述第一检测信号和所述第二检测信号的电压均为检测电压；电流检测模块，用于获取所述测量回路中的位移电流信号；信号处理模块，用于基于信号频率对所述位移电流信号进行信号分离，得到第一检测电流、第二检测电流和额定电流；其中，所述第一检测电流的频率为所述第一频率，所述第二检测电流的频率为所述第二频率，所述额定电流的频率为所述额定频率；电压计算模块，用于根据所述额定电流、所述检测电压、所述第一检测电流和所述第二检测电流确定所述待测电压。

10、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上述方法的步骤。

11、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上述方法的步骤。

12、上述基于双频注入的电压高精度非侵入式测量方法、装置、计算机设备和存储介质，通过向测量回路中注入第一检测信号和第二检测信号，并根据得到的位移电流信号分别得到第一检测电流、第二检测电流和额定电流，最后通过额定电流、检测电压、第一检测电流和第二检测电流确定待测电压。通过注入两个异频的参考信号，可以有效抵消测量回路中电阻和电感的影响，从而提高电压检测的精度。

技术特征：

1.一种基于双频注入的电压高精度非侵入式测量方法，其特征在于，应用于电压检测传感器中，所述电压检测传感器包括：上极板和下极板，所述上极板连接所述下极板并形成测量回路，所述上极板用于接触被测导线，所述下极板接地，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于信号频率对所述位移电流信号进行信号分离，得到第一检测电流、第二检测电流和额定电流的步骤，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述额定电流、所述检测电压、所述第一检测电流和所述第二检测电流确定所述待测电压的步骤，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一频率和所述额定频率的频率差不大于0.2倍的所述额定频率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述额定频率为50赫兹，所述第一频率为40赫兹，所述第二频率为60赫兹。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述向所述测量回路中注入第一检测信号和第二检测信号的步骤，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取第一信号参数和第二信号参数的步骤，包括：

8.一种基于双频注入的电压高精度非侵入式测量装置，其特征在于，应用于电压检测传感器中，所述电压检测传感器包括：上极板和下极板，所述上极板连接所述下极板并形成测量回路，所述上极板用于接触被测导线，所述下极板接地，所述装置包括：

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种基于双频注入的电压高精度非侵入式测量方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：向测量回路中注入第一检测信号和第二检测信号；获取测量回路中的位移电流信号；基于信号频率对位移电流信号进行信号分离，得到第一检测电流、第二检测电流和额定电流；根据额定电流、检测电压、第一检测电流和第二检测电流确定待测电压。通过向测量回路中注入第一检测信号和第二检测信号，并根据得到的位移电流信号分别得到第一检测电流、第二检测电流和额定电流，最后通过额定电流、检测电压、第一检测电流和第二检测电流确定待测电压。通过注入两个异频的参考信号，可以有效抵消测量回路中电阻和电感的影响，从而提高电压检测的精度。

技术研发人员：李鹏,田兵,骆柏锋,王志明,张佳明,韦杰,徐振恒,尹旭,吕前程,刘仲,谭则杰,聂少雄,钟枚汕
受保护的技术使用者：南方电网数字电网研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15