[發明專利]電壓測量電路及其電壓測量方法、電壓測量設備

有效

• 申請號: 202110657178.3
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113358914B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 李鵬;田兵;駱柏鋒;周柯;張佳明;尹旭;劉仲;王志明;孫宏棣;呂前程;陳仁澤;李立浧;金慶忍;王曉明
• 申請（專利權）人: 南方電網數字電網研究院有限公司;廣西電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 劉羚

本申請涉及一種電壓測量電路及其電壓測量方法、電壓測量設備，在進行待測導體的電壓測量時，只需要通過第一探頭和第二探頭將待測導體耦合接入電路，待測導體與探頭之間形成耦合電容進行電氣耦合，再利用電壓分析裝置對分壓器件兩端測量得到的混疊信號進行分析，即可得到待測導體的電壓。該種類型的電壓測量電路體積小，不存在電磁式電壓互感器所暴露的缺陷，并且整個測量過程無需破壞待測導體的絕緣，電壓測量電路的安裝、使用及拆除無需停電操作。因此，可以以較低的人力成本布設大量的測量點，且不受線路絕緣影響測量過程，具有較強的測量可靠性。

技術領域

本申請涉及電力測量技術領域，特別是涉及一種電壓測量電路及其電壓測量方法、電壓測量設備。

背景技術

電壓測量在電力系統應用廣泛，如繼電保護、電能計量、智能設備的控制以及在線監測過電壓等領域。電壓測量的準確性、可靠性、便利性和快速性關乎電能計量、繼電保護、電力系統監測診斷、電力系統故障分析等的可靠實施。目前，電力系統中使用最普遍的電壓測量裝置就是電磁式電壓互感器。

然而，隨著國家經濟的快速發展和電力系統方面的科技進步，電力生產及容量傳輸都大幅提升，電網的運行電壓等級也在逐步提高，使得電磁式電壓互感器的缺陷漸漸的暴露出來。一方面，電磁式電壓互感器存在體積笨重、價格昂貴、短路有爆炸危險、在使用時必須防止鐵芯飽和、只能測量交流信號、頻率低以及無法測量高頻信號等缺點。

另一方面，需要采集電網某點電壓數據時，大多采用停電施工，在線路上掛接電磁式電壓互感器，獲取所需的電壓信息。電磁式電壓互感器在安裝的時候，要求將線路金屬部分引出，再接入電磁式電壓互感器進行電壓測量。但在進行實際電壓測量時，較多復雜的環境中經常會遇到無法剝離絕緣層，或是不便破壞絕緣的情況。因此，傳統的電壓測量方案的測量可靠性較差。

發明內容

基于此，有必要針對傳統的電壓測量方案測量可靠性差的問題，提供一種電壓測量電路及其電壓測量方法、電壓測量設備。

一種電壓測量電路，包括：第一探頭；第二探頭，與所述第一探頭一起將待測導體耦合接入；分壓器件，所述第一探頭連接所述分壓器件的第一端；參考電壓信號源，所述分壓器件的第二端連接所述參考電壓信號源，所述參考電壓信號源連接所述第二探頭，所述參考電壓信號源的電壓頻率與待測導體的電壓頻率不相同；電壓分析裝置，連接所述分壓器件的第一端和第二端，用于獲取所述分壓器件兩端的混疊信號進行分析，得到所述待測導體的電壓值。

在一個實施例中，所述分壓器件為分壓電容。

在一個實施例中，所述電壓分析裝置包括電壓采集器和信號處理器，所述電壓采集器連接所述分壓器件的第一端和第二端，所述信號處理器連接所述電壓采集器。

在一個實施例中，所述第一探頭和所述第二探頭均為金屬板。

在一個實施例中，當所述電壓測量電路用于測量相電壓時，所述第一探頭貼附于待測相線的外表面，所述第二探頭貼附于零線的外表面；當所述電壓測量電路用于測量任意兩相之間的線電壓時，所述第一探頭貼附于第一相線的外表面，所述第二探頭貼附于第二相線的外表面。

一種如上述電壓測量電路的電壓測量方法，包括：獲取所述分壓器件兩端的混疊信號；根據所述混疊信號得到所述待測導體的電壓單獨作用于電壓測量電路時所述分壓器件兩端的測量分壓值，以及所述參考電壓信號源的電壓單獨作用于電壓測量電路時所述分壓器件兩端的參考分壓值；根據所述參考電壓信號源的電壓、所述參考分壓值和所述測量分壓值得到所述待測導體的電壓。

在一個實施例中，所述根據所述混疊信號得到所述待測導體的電壓單獨作用于電壓測量電路時所述分壓器件兩端的測量分壓值，以及所述參考電壓信號源的電壓單獨作用于電壓測量電路時所述分壓器件兩端的參考分壓值的步驟，包括：對所述混疊信號進行濾波處理，分別得到所述待測導體的電壓單獨作用于電壓測量電路時所述分壓器件兩端的測量分壓值，以及所述參考電壓信號源的電壓單獨作用于電壓測量電路時所述分壓器件兩端的參考分壓值。