[发明专利]电压检测装置和方法

说明书

本申请涉及一种电压检测装置和方法，该装置包括探头模组和测量模组，探头模组活动性套设于被测线路的外绝缘表层，探头模组与被测线路相对的表面上设置有金属电极。测量模组用于向电气回路分别输入至少4个不同频率的参考电压信号，并获取每个频率的参考电压信号作用下的电气回路中的电流；测量模组还用于根据至少4个不同频率、以及每个频率的参考电压信号作用下的电气回路中的电流，确定电气回路中的等效电感的电感量、等效电容的电容量和等效电阻的电阻量；测量模组还用于根据频率为工频的参考电压信号作用下的电气回路中的电流、电感量、电容量和电阻量，确定被测线路的电压。本申请涉及的电压检测装置安装简单，不会对被测线路造成损坏。

技术领域

本申请涉及电力测量的技术领域，特别是涉及一种电压检测装置和方法。

背景技术

电压测量在电力系统中应用广泛，例如继电保护、电能计量、智能设备的控制以及在线监测过电压等方面，均需要测量电压。电压测量的准确性、可靠性和便利性对于实现继电保护、智能设备的控制和电力系统的故障分析非常重要。

传统技术中，使用电磁式电压互感器进行电压测量。使用电磁式电压互感器进行电压测量时，需要将线路中的金属部分引出，即剥离线路的绝缘层，再接入电磁式电压互感器。

然而，使用电磁式电压互感器进行电压测量时安装复杂，对线路造成损坏。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电压检测装置和方法。

一方面，本申请一个实施例提供一种电压检测装置，包括探头模组和测量模组，探头模组活动性套设于被测线路的外绝缘表层，探头模组与所被测线路相对的表面上设置有金属电极；

测量模组，用于向电气回路分别输入至少4个不同频率的参考电压信号，并获取每个频率的参考电压信号作用下的电气回路中的电流；电气回路包括耦合电容，耦合电容为金属电极与被测线路之间形成的电容；

测量模组，还用于根据至少4个不同频率，以及每个频率的参考电压信号作用下的电气回路中的电流，确定电气回路中的等效电感的电感量、等效电容的电容量和等效电阻的电阻量；

测量模组，还用于根据频率为工频的参考电压信号作用下的电气回路中的电流、电感量、电容量和电阻量，确定被测线路的电压。

在其中一个实施例中，测量模组，具体还用于根据工频、电感量、电容量和电阻量，确定电气回路的阻抗；并计算频率为工频的参考电压信号作用下的电气回路中的电流和阻抗的乘积，得到被测线路的电压。

在其中一个实施例中，测量模组，具体还用于根据至少4个不同频率、每个频率的参考电压信号作用下电气回路中的电流、电感量、电容量和电阻量，确定超定方程组；并基于最小二乘法求解超定方程组，得到电感量、电容量和电阻量。

在其中一个实施例中，探头模组包括：第一探头和第二探头，第一探头的第一端活动性套设于被测线路的相线的外绝缘表层，第一探头的第二端与测量模组连接；第二探头的第一端活动性套设于被测线路的地线或零线的外绝缘表层，第二探头的第二端与测量模组连接；

第一探头的第一端用于与被测线路的相线之间形成耦合电容；

第二探头的第二端用于与被测线路的地线或零线之间形成耦合电容。

在其中一个实施例中，还包括：

电流检测模组，与测量模组连接，用于检测每个频率的参考电压信号作用下的电气回路中的电流，并将每个频率的参考电压信号作用下的电气回路中的电流发送至测量模组。

在其中一个实施例中，测量模组包括：参考电压源和控制单元，

控制单元用于控制参考电压源产生至少4个不同频率的参考电压信号，并将至少4个不同频率的参考电压信号分别输入电气回路。