一種高壓交流輸電線路電壓測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力測(cè)量領(lǐng)域，特別是涉及一種高壓交流輸電線路電壓測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，多采用電壓互感器對(duì)高壓交流輸電線路電壓進(jìn)行測(cè)量。通常的測(cè)量 方法是在變壓器高壓側(cè)并聯(lián)一個(gè)測(cè)量用電壓互感器，在變壓器低壓二次側(cè)接電壓表或示波 器，用來測(cè)量電壓，然后根據(jù)所測(cè)電壓值和電壓互感器的變換比，換算出高壓側(cè)電壓，即該 高壓交流輸電線路電壓。這種利用電壓互感器對(duì)高壓交流輸電線路電壓進(jìn)行測(cè)量的方法， 通過電路的強(qiáng)耦合特性，對(duì)高壓交流輸電線路電壓進(jìn)行近距離測(cè)量，具有操作簡單，準(zhǔn)確度 尚的優(yōu)點(diǎn)。
[0003] 然而，上述測(cè)量方法中測(cè)量的高壓交流輸電線路電壓不宜太高。如果該電壓太高， 則要求電壓互感器的一次電壓較高，使得制造出的電壓互感器體積龐大，成本高，且不宜攜 帶。
[0004] 因此，進(jìn)一步對(duì)高壓交流輸電線路電壓測(cè)量方法進(jìn)行研究，很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種高壓交流輸電線路電壓測(cè)量方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中 利用傳統(tǒng)電壓互感器對(duì)高壓交流輸電線路電壓進(jìn)行測(cè)量時(shí)，存在的高壓交流輸電線路電壓 可測(cè)量程窄、電壓互感器體積龐大、成本高且不易攜帶的問題。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例公開了如下技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種高壓交流輸電線路電壓測(cè)量方法，包括以下步驟:根據(jù) 高壓交流輸電線路不同距離處電場(chǎng)強(qiáng)度分布的不同，構(gòu)建關(guān)于高壓交流輸電線路電壓、測(cè) 量點(diǎn)到該高壓交流輸電線路的距離和該測(cè)量點(diǎn)處電壓之間的數(shù)學(xué)模型;選取兩種不同測(cè)量 原理的電場(chǎng)儀分別對(duì)該測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，得到該測(cè)量點(diǎn)處不同電場(chǎng)儀測(cè)得的電壓值VjPV 2; 根據(jù)測(cè)得的VuVs和該數(shù)學(xué)模型，計(jì)算得出高壓交流輸電線路電壓。
[0008] 優(yōu)選的，兩種不同測(cè)量原理的電場(chǎng)儀包括一維球形交變電場(chǎng)儀、電容耦合原理電 場(chǎng)儀和光學(xué)電場(chǎng)儀中的任意兩種電場(chǎng)儀。
[0009] 優(yōu)選的，根據(jù)高壓交流輸電線路不同距離處電場(chǎng)強(qiáng)度分布的不同，構(gòu)建關(guān)于高壓 交流輸電線路電壓、測(cè)量點(diǎn)到高壓交流輸電線路的距離和測(cè)量點(diǎn)處電壓之間的數(shù)學(xué)模型， 具體包括以下步驟:根據(jù)麥克斯韋電位系數(shù)法，單位長度高壓交流輸電線路上的等效電荷 為[9] = [?]<[1]]，其中，U為高壓交流輸電線路電壓，P為高壓交流輸電線路的電位系數(shù);根 據(jù)高斯定理，距該高壓交流輸電線路不同距離處的電場(chǎng)強(qiáng)度為其中，E為電場(chǎng)強(qiáng) 度，Q為單位長度高壓交流輸電線路上的等效電荷量，P為該測(cè)量點(diǎn)到高壓交流輸電線路的 距離;根據(jù)該等效電荷量Q和電場(chǎng)強(qiáng)度E，得到測(cè)量點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度E = f(P，U);該測(cè)量點(diǎn)處電 壓v是該測(cè)量點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度E的函數(shù)，滿足函數(shù)關(guān)系式ν=Ψ(Ε)，建立v與P和U的數(shù)學(xué)模型為 ν = φ (ρ, U) ?
[0010] 優(yōu)選的，根據(jù)該％^和數(shù)學(xué)模型，計(jì)算得出高壓交流輸電線路電壓，具體包括以下 步驟:兩種不同測(cè)量原理的電場(chǎng)儀輸出的測(cè)量點(diǎn)處電壓與該Ρ和U之間的關(guān)系可用函 數(shù)關(guān)系〇)和％ =少2(0，U)表示；將該Vl和V2分別代入函數(shù)關(guān)系式 Vi = φι(ρ，U)和ν2 = φ2(ρ:，U)，得到方程纟
;對(duì)該方程組進(jìn)行求解，得 到該高壓交流輸電線路電壓U和該測(cè)量點(diǎn)到該高壓交流輸電線路的距離Ρ。
[0011] 由以上技術(shù)方案可見，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高壓交流輸電線路電壓測(cè)量方 法，根據(jù)距高壓交流輸電線路不同距離處電場(chǎng)分布的不同，構(gòu)建關(guān)于高壓交流輸電線路電 壓、測(cè)量點(diǎn)到該高壓交流輸電線路的距離和測(cè)量點(diǎn)處電壓的數(shù)學(xué)模型，采用兩種不同原理 的電場(chǎng)儀感應(yīng)測(cè)量點(diǎn)處電壓，進(jìn)而得出該高壓交流輸電線路電壓的數(shù)值。與現(xiàn)有技術(shù)相比， 降低了測(cè)量位置與輸電線路之間的耦合性，可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路的遠(yuǎn)距離測(cè)量，另外，對(duì)高壓 交流輸電線路電壓的可測(cè)量程寬，且測(cè)量工具體積小，便于攜帶。
【附圖說明】
[0012] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而 言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高壓交流輸電線路電壓測(cè)量方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí) 施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施 例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù) 的范圍。
[0015] 參見圖1，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高壓交流輸電線路電壓測(cè)量方法的流程示 意圖。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種高壓交流輸電線路電壓測(cè)量方法，主要依據(jù)高壓交流輸電 線路所產(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng)中，距該高壓交流輸電線路的不同位置處，感應(yīng)電場(chǎng)分布不同，完成 對(duì)該高壓交流輸電線路電壓的測(cè)量。具體包括以下步驟：
[0016] S11:根據(jù)高壓交流輸電線路下不同距離電場(chǎng)強(qiáng)度分布，構(gòu)建關(guān)于高壓交流輸電線 路電壓、測(cè)量點(diǎn)到該高壓交流輸電線路之間的距離和該測(cè)量點(diǎn)處電壓之間的數(shù)學(xué)模型。
[0017] 進(jìn)一步地，由于高壓交流輸電線路的電場(chǎng)主要由高壓交流輸電線路的導(dǎo)線電荷產(chǎn) 生，在給定導(dǎo)線結(jié)構(gòu)和電壓的情況下，需要先計(jì)算該導(dǎo)線電荷，然后再利用該導(dǎo)線電荷來計(jì) 算空間電場(chǎng)。輸電線路上的電荷實(shí)際上是分布在子導(dǎo)線表面，由于高壓架空輸電線路導(dǎo)線 分裂圓的等效半徑比架設(shè)高度小得多，并且人們通常關(guān)心的是地面附近的電場(chǎng)強(qiáng)度，所以 在計(jì)算時(shí)可以認(rèn)為等效電荷位于導(dǎo)線的幾何中心，即將等效電荷看成該導(dǎo)線電荷。
[0018] 假設(shè)輸電線路為無限長且平行于地面，將地面視為良導(dǎo)體，那么構(gòu)建關(guān)于高壓交 流輸電線路電壓、測(cè)量點(diǎn)到該高壓交流輸電線路的距離和該測(cè)量點(diǎn)處電壓之間的數(shù)學(xué)模 型，具體可以包括以下步驟:根據(jù)麥克斯韋電位系數(shù)法，單位長度高壓交流輸電線路上的等 效電荷為[Q] = [P^U]，其中，U為高壓交流輸電線路電壓，[U]為高壓交流輸電線路電壓的