[發明專利]一種基于場域分解-協同搜索的三相電壓非接觸測量方法

有效

• 申請號: 202211093512.8
• 申請日: 2022-09-08
• 公開（公告）號: CN115166339B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 李紅斌;陳慶;馬超俊;焦洋;徐盈盈
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G06F17/10
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 萬暢

本發明涉及一種基于場域分解?協同搜索的三相電壓非接觸測量方法，包括：基于環形陣列式電場傳感裝置獲得電纜表面測量點的電場波形簇，對波形簇進行分解得到表征波形簇特征的幅值序列；對幅值序列進行插值擬合還原得到電場域分布的測量曲線，并依據測量曲線的波谷位置將測量曲線劃分為三個測量子曲線；建立并初初始化個體J，根據個體的參數計算得到其對應的計算曲線；根據測量曲線與計算曲線及各自的子曲線的協同運算結果更新個體J的參數，直到確定最優個體后將最優個體的電壓參數作為三相電壓測量值輸出；實現了三相導體電壓的非接觸測量，解決了現有方法測量步驟繁瑣、測量時間長以及測量準確度低等問題。

技術領域

本發明涉及電力測量技術領域，尤其涉及一種基于場域分解-協同搜索的三相電壓非接觸測量方法。

背景技術

隨著城市化進程的深入，電力電纜在電力系統和廣大用戶中使用越來越多，檢測電力電纜運行狀態，確保電纜安全運行的任務也越來越重。電纜的電壓、電流作為最直接反映電纜運行狀態的電參量對于電纜狀態檢測尤為重要。

一般地，直接測量電纜的三相電壓不僅操作困難，且實際檢測人員有可能在電纜的電壓測量中由于操作失誤導致觸電，這對技術人員的生命安全造成嚴重威脅。

因此，采用非接觸方式測量三相電壓成為了當前研究熱點，對于三相電壓的非接觸測量：

現有技術存在一種基于先驗知識庫比對搜索的三相電壓非接觸測量方法，該方法通過比對實測曲線與先驗知識庫中的曲線最終計算得到三相估測電壓。在實際測量過程中，該方法需要將實測曲線與大量先驗曲線進行對比，這使得該方法測量所需時間大大增加，實際應用受限；同時該方法過于依賴于先驗知識，當傳感器與被測對象的相對位置改變時，可能導致先驗知識庫中沒有與實測曲線相匹配的曲線，進而導致測量準確度下降。

現有技術還存在一種基于三相導體鄰近電場分布逆計算三相電壓的方法，該方法基于三相導體鄰近電場測量值，構建目標函數，利用智能搜索算法尋優，求解得到最佳電壓參數作為三相測量電壓輸出。雖然該方法相較于基于先驗知識庫對比的方法在電壓求解速度上有所提升，但其將三相系統的電壓、位置等參數作為整體進行迭代搜索，使得搜索速度較慢，想要求得全局最優解同樣需要耗費較長的搜索時間。

可見，現有技術均存在測量耗時長，測量精度低等問題，實際應用受限。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的技術問題，提供一種基于場域分解-協同搜索的三相電壓非接觸測量方法，實現了三相導體電壓的非接觸測量，解決了現有方法測量步驟繁瑣、測量時間長以及測量準確度低等問題。

根據本發明的第一方面，提供了一種基于場域分解-協同搜索的三相電壓非接觸測量方法，包括：

步驟1，基于環形陣列式電場傳感裝置獲得電纜表面測量點的電場波形簇，對所述波形簇進行分解得到表征波形簇特征的幅值序列；

步驟2，對所述幅值序列進行插值擬合還原得到電場域分布的測量曲線，并依據所述測量曲線的波谷位置將所述測量曲線劃分為三個測量子曲線；

步驟3，建立并初始化個體J，所述個體J的參數包括各相導體的電壓參數，根據所述個體的參數計算得到其對應的計算曲線；

步驟4，根據所述測量曲線與所述計算曲線及各自的子曲線的協同運算結果更新所述個體J的參數，并重新計算所述個體J的計算曲線，直到確定最優個體后將所述最優個體的電壓參數作為三相電壓測量值輸出。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以作出如下改進。

可選的，所述環形陣列式電場傳感器均勻地分布在三相導體外圓周上；

所述環形陣列式電場傳感裝置的陣列個數N的取值條件為：

N為3的倍數；