[发明专利]一种具有自校准功能的直流高电压测量装置及其操作方法

权利要求书

1.一种具有自校准功能的直流高电压测量装置，其特征在于，包括：

直流电阻分压器，包括：高压臂电阻R_H、低压臂电阻R_N-1和低压臂电阻R_N；所述高压臂电阻R_H的一端用于与电压母线电连接，另一端与所述低压臂电阻R_N-1的一端电连接，低压臂电阻R_N-1的另一端与低压臂电阻R_N的一端相连接，低压臂电阻R_N的另一端用于接地；所述低压臂电阻R_N-1并联有电子开关K；

测量电路，用于测量获取所述低压臂电阻R_N的电压值；

微处理器，包括：直流高电压值获取模块、直流电能质量状态识别模块和自校准模块；

所述直流高电压值获取模块用于采用低压臂电阻R_N的电压值乘以直流电阻分压器分压比计算获得待测电压母线的直流高电压值；

所述直流电能质量状态识别模块用于获取预设时间段内的待测电压母线的直流高电压值的幅值变化，基于所述幅值变化将待测直流高电压现阶段所处的电能质量状态分为5类，分别为：直流电压额定状态、直流电压偏差状态、直流电压波动状态、直流电压暂降状态和直流电压纹波状态；

所述自校准模块用于获取电能质量状态的分类；当电能质量状态为处于直流电压额定状态、直流电压偏差状态或直流电压纹波状态时，通过控制所述电子开关K的通、断，计算获得高压臂电阻R_H的校准值，通过所述校准值对直流电阻分压器分压比进行校准，完成所述直流高电压测量装置校准。

2.根据权利要求1所述的一种具有自校准功能的直流高电压测量装置，其特征在于，还包括：

保护电路，所述保护电路设置于所述直流电阻分压器和所述测量电路之间，用于隔离前后级电路。

3.根据权利要求1所述的一种具有自校准功能的直流高电压测量装置，其特征在于，还包括：

通讯电路，用于实现所述直流高电压测量装置与上位机或显示仪器的通讯，完成测量电压值的通讯传输。

4.根据权利要求1所述的一种具有自校准功能的直流高电压测量装置，其特征在于，所述高压臂电阻R_H、低压臂电阻R_N-1和低压臂电阻R_N的阻值由待测电压母线的电压等级决定，串联电路的电流为百微安级，低压臂的输出电压范围为0～10V；电阻值精密度由测量准确度等级决定，电阻均为低温漂电阻，温度漂移小于1ppm/℃。

5.根据权利要求1所述的一种具有自校准功能的直流高电压测量装置，其特征在于，所述电子开关K为固态继电器；

导通电阻R_on满足如下关系时，其对直流电阻分压器准确度等级α的影响忽略：

6.根据权利要求1所述的一种具有自校准功能的直流高电压测量装置，其特征在于，所述直流电能质量状态识别模块中，获取预设时间段内的待测电压母线的直流高电压值的幅值变化，基于所述幅值变化将待测直流高电压现阶段所处的电能质量状态分为5类，分别为：直流电压额定状态、直流电压偏差状态、直流电压波动状态、直流电压暂降状态和直流电压纹波状态具体步骤包括：

获取预设时间段内的待测电压母线的直流高电压值的幅值变化；

根据所述幅值变化基于粒子群参数优化的支持向量机多分类模型，采用粒子群优化算法对支持向量机模型中的核参数σ和惩罚因子C进行优化，实现对直流电能质量状态的分类识别，所述分类识别获得的类别包含：直流电压额定状态、直流电压偏差状态、直流电压波动状态、直流电压纹波状态和直流电压暂降状态5种电能质量状态。