CN109239473A - 一种工频电场测量装置的湿度影响校正方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种工频电场测量装置的湿度影响校正方法和系统，其将工频电场测量装置以及所用支架一起放置于温度、湿度连续可调的密闭空间的工频电场发生装置内，通过温度恒定时调节湿度获取湿度变化对工频电场测量装置的影响规律，并通过计算得到相应的湿度修正系数，然后根据所述不同温度下的湿度修正系数进行数值拟合，得到对应的修正函数，以及根据所述工频电场测量装置在实际测量中的读数和修正函数进行数值修正。和现有技术相比，本发明的方法和系统克服了现有的大部分湿度敏感型工频测量装置的测量结果随湿度变化较大，难以满足不同湿度下应用的缺陷，获得的测量结果更准确。
Description
技术领域
本发明涉及测量技术领域,并且更具体地，涉及一种工频电场测量装置的湿度影响校正方法和系统。
背景技术
工频电场强度已成为交流输变电工程建设、环境影响评价必须研究和控制的重要指标，为了获取实际交流输变电工程的电场水平通常采用工频电场仪测量电场强度，现有的工频电场测量装置主要采用电容式探头或光纤式探头，置于绝缘支架，如三角架上从而测量电场强度。现有的研究和实测表明，工频电场测量装置受湿度变化影响较大，在湿度较大如90％以上时，由于泄漏电流增加，电容式电场测量装置显示的电场测量值甚至可以达到实际电场强度的2-3倍。为了获取真实的电场水平，需要研究湿度对工频电场测量装置的影响规律，从而对所述工频电场测量装置的测量结果进行校准。现有的电场校准实验室由于技术条件限制，一般采用小尺寸的绝缘杆，只对工频电场测量装置探头本体在固定的湿度进行校准，而现有研究表明，在湿度增大过程中，不仅探头本体受到了影响，而且支架的绝缘性能也会下降而影响电场强度测量的准确性，因此迫切需要提出一种完全容纳工频电场测量装置的探头和所用支架，并校准工频电场测量装置的测量结果受湿度的影响的方法和系统。
发明内容
为了解决现有技术中只对工频电场测量装置探头本体在固定的湿度进行校准而导致测量结果不准确的技术问题，本发明提供了一种工频电场测量装置的湿度影响校正方法，所述方法包括：
以预定时间间隔测量所述工频电场测量装置所处环境的温度和相对湿度；
工频电场测量装置测量所述工频电场的第一电场读数；
当所述工频电场测量装置所处环境温度不变，而相对湿度变化时，基于相对湿度增加或者减少的方向，根据所述第一电场读数和预先设置的湿度修正函数对所述工频电场测量装置进行数值校正，确定工频电场的实际读数，其中，所述湿度修正函数是将不同温度下的工频电场测量装置的湿度增加修正系数和湿度减少修正系数进行数值拟合后得到的函数。
进一步地，在以预定时间间隔测量所述工频电场所处环境的温度和相对湿度之前还包括确定测量所述工频电场的工频电场测量装置的湿度修正函数：
步骤1、将待校正的工频电场测量装置放入平行极板工频电场发生装置的平行极板间，并将支架伸展到所述工频电场测量装置规定的正常工作高度，其中，所述平行极板工频电场发生装置放置在预先设置的温度和湿度可连续调节的密闭实验容器中，所述平行极板工频电场发生装置包括两块上下平行的极板、高压交流电源、高压交流电压测量表，上极板接高压交流电源，下极板接地，高压交流高压测量表两端分别接上下极板，以用于测量极板间电压；
步骤2、在上极板上施加一个固定的高电压，在两个平行极板间产生一个稳定的电场；
步骤3、固定一个温度值，将相对湿度由第一设置值逐渐增大到第二设置值，记录不同湿度下工频电场测量装置的电场读数Wi，并根据所述湿度增加过程中确定的不同湿度时的电场读数Wi和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度增加修正系数Wix；
步骤4、保持步骤3中的温度不变，将相对湿度由第二设置值逐渐减小到第一设置值，记录不同湿度下工频电场测量装置的读数Wd，并根据所述湿度减少过程中确定的不同湿度时的电场读数Wd和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度减少修正系数Wdx；
步骤5、改变温度值，重复步骤3和4，获取不同温度下，在理论电场强度保持不变时，工频电场测量装置的电场读数随湿度的变化规律，得到不同温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数；
步骤6、将不同温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数进行数值拟合以确定工频电场测量装置在不同温度下受湿度影响的湿度修正函数。
进一步地，当所述工频电场测量装置所处环境温度不变，而相对湿度变化时，基于相对湿度增加或者减少的方向，根据所述第一电场读数和预先设置的湿度修正函数对所述工频电场测量装置进行数值校正，确定工频电场的实际读数包括：
根据湿度修正函数和测量的所述工频电场测量装置所处环境的温度和相对湿度，确定在所述温度时，与相对湿度相对应的工频电场测量装置的湿度修正系数；
计算所述第一电场读数和湿度修正系数的商，所述商值即为工频电场测量装置在标准相对湿度值下的电场读数。
进一步地，根据所述湿度增加过程中确定的不同湿度时的电场读数Wi和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度增加修正系数Wix，其计算公式为：
进一步地，根据所述湿度减少过程中确定的不同湿度时的电场读数Wd和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度减少修正系数Wdx，其计算公式为：
进一步地,所述确定测量所述工频电场的工频电场测量装置的湿度修正函数还包括在同一温度下，当相对湿度增加过程中确定的工频电场测量装置的电场读数Wi与相对湿度减少过程中在同一相对湿度值时的工频电场测量装置的电场读数Wd的比值在第一区间时，所述湿度增加修正系数和湿度减少系数合并为湿度修正系数Wx，其计算公式为：
进一步地，所述相对湿度的第一设置值是30％，第二设置值是90％，所述标准相对湿度值是50％。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种工频电场测量装置的湿度影响校正系统，所述系统包括：
第一测量单元，用于以预定时间间隔来测量所述工频电场测量装置所处环境的温度和相对湿度；
工频电场测量装置，其用于测量所述工频电场的第一电场读数；
湿度校准单元，其用于当所述工频电场所处环境温度不变，而相对湿度变化时，基于相对湿度增加或者减少的方向，根据所述第一电场读数和预先设置的湿度修正函数对所述工频电场测量装置进行数值校正，确定工频电场的实际读数，其中，所述湿度修正函数是将不同温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数进行数值拟合后得到的函数。
进一步地，所述系统还包括预处理单元，其用于确定湿度修正函数和湿度修正函数，所述预处理单元包括：
密闭实验容器，其用于容纳工频电场发生装置，其中所述密闭实验容器内的温度和湿度是连续可调的；
工频电场发生装置，其用于容纳待校正的工频电场测量装置，产生稳定的电场，所述工频电场发生装置位于密闭实验容器内，包括两块上下平行的极板、高压交流电源、高压交流电压测量表，其中，上极板接高压交流电源，下极板接地，在上极板上施加一个固定的高电压后两个平行极板间产生一个稳定的电场，高压交流高压测量表两端分别接上下极板，用于测量极板间电压；
湿度修正单元，其用于固定一个温度值，将相对湿度由第一设置值逐渐增大到第二设置值，记录不同湿度下工频电场测量装置的电场读数Wi，并根据所述湿度增加过程中确定的不同湿度时的电场读数Wi和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度增加修正系数Wix；保持所述温度值不变，将相对湿度由第二设置值逐渐减小到第一设置值，记录不同湿度下工频电场测量装置的读数Wd，并根据所述湿度减少过程中确定的不同湿度时的电场读数Wd和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度减少修正系数Wdx；改变温度值，记录在每个温度值所述工频电场测量装置随相对湿度增加或者减少时的电场读数，获取不同温度下，在理论电场强度保持不变时，工频电场测量装置的电场读数随湿度的变化规律，得到不同温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数；以及将不同温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数进行数值拟合以确定工频电场测量装置在不同温度下受湿度影响的湿度修正函数。
进一步地，所述湿度校准单元包括：
湿度系数单元，其用于根据湿度修正函数和测量的所述工频电场测量装置所处环境的温度和相对湿度，确定在所述温度时，与相对湿度相对应的工频电场测量装置的湿度修正系数；
结果确定单元，其用于计算所述第一电场读数和湿度修正系数的商，所述商值即为工频电场测量装置在标准相对湿度值下的电场读数。
进一步地，所述湿度修正单元根据所述湿度增加过程中确定的不同湿度时的电场读数Wi和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度增加修正系数Wix，其计算公式为：
进一步地，所述湿度修正单元根据所述湿度减少过程中确定的不同湿度时的电场读数Wd和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度减少修正系数Wdx，其计算公式为：
进一步地,所述湿度修正单元还用于在同一温度下，当相对湿度增加过程中确定的工频电场测量装置的电场读数Wi与相对湿度减少过程中在同一相对湿度值时的工频电场测量装置的电场读数Wd的比值在第一区间时，将所述湿度增加修正系数和湿度减少系数合并为湿度修正系数Wx，其计算公式为：
进一步地，所述预处理单元设置的第一设置值是30％，第二设置值是90％，标准相对湿度值是50％。
进一步地，所述工频电场发生装置的上极板与下极板之间的距离不少于2米，所述上下平行极板是圆形或者方形，其中，当所述平行极板是圆形时，极板的直径不小于3米，当所述平行极板是方形明，所述极板的边长不少于3米。
进一步地，当所述工频电场测量装置是非温度敏感型时，所述湿度修正单元只需确定一种温度下的湿度增加修正系数和湿度减少修正系数，并将所述温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数进行数值拟合确定的湿度修正函数即为所述工频电场测量装置在不同温度下受湿度影响的湿度影响修正函数，其中，所述非温度敏感型的工频电场测量装置在湿度固定，温度变化时电场测量值不变。
本发明技术方案提供的工频电场测量装置的温度影响校正方法和系统，将工程应用的工频电场测量装置以及所用支架一起放置于温度、湿度连续可调的密闭空间的工频电场发生装置内，通过温度恒定时调节相对湿度，获取相对湿度变化对工频电场测量装置的影响规律，并通过计算得到相应的湿度修正系数，然后根据所述不同温度下的湿度修正系数进行数值拟合，得到对应的修正函数，以及根据所述工频电场测量装置在实际测量中的读数和修正函数进行数值校正。和现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明提供的方法和系统可以对不同温度时相对湿度的影响同时进行修正，克服了现有的大部分湿度敏感型工频测量装置的测量结果随湿度变化较大，难以满足不同湿度下应用的缺陷；
2、本发明提供的方法和系统不仅可以对探头本身进行校准，还可以在探头与支架相连时进行全尺寸校准，避免了单纯校准探头不校准支架引入的测量误差；
3、本发明给出的校准方法和系统不是单纯的对某一个温度、湿度下的固定值进行修正，而是根据现场应用情况，在湿度增加时采用增大湿度时得到的系数进行修正，反之采用减小时的系数进行修正，避免了仪表随温度、湿度变化时，增减系数不一致，以及采用单一系数修正引入的误差；
4、本发明提供的方法及其系统，实用性强，应用推广价值高，在工程应用上具有重要意义，可为全天候工频电场的测量提供了重要的技术支撑；
5、本发明提供的方法及其系统，可用于工频电场仪器的制造，只需要在测量仪器上增加一个温度、湿度传感器，将不同温度时受湿度影响的修正函数写入仪器的软件中，现场测量时直接显示校准后的测量结果，可大大提高工频电场测量的便捷性和准确性。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明优选实施方式的工频电场测量装置的湿度影响校正方法的流程图；
图2为根据本发明优选实施方式的工频电场测量装置的湿度影响校正系统的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明优选实施方式的工频电场测量装置的湿度影响校正方法的流程图。如图1所示，本优选实施方式所述的工频电场测量装置的湿度影响校正方法100从步骤101开始。
在步骤101，确定测量所述工频电场的工频电场测量装置的湿度修正函数。
在步骤102，以预定时间间隔测量所述工频电场测量装置所处环境的温度和相对湿度。
在步骤103，工频电场测量装置测量所述工频电场的第一电场读数。
在步骤104，当所述工频电场所处环境温度不变，而相对湿度变化时，基于相对湿度增加或者减少的方向，根据所述第一电场读数和预先设置的湿度修正函数对所述工频电场测量装置进行数值校正，确定工频电场的实际读数，其中，所述湿度修正函数是将不同温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数进行数值拟合后得到的函数。
优选地，所述确定测量所述工频电场的工频电场测量装置的湿度修正函数包括：
步骤1、将待校正的工频电场测量装置放入平行极板工频电场发生装置的平行极板间，并将支架伸展到所述工频电场测量装置规定的正常工作高度，其中，所述平行极板工频电场发生装置放置在预先设置的温度和湿度可连续调节的密闭实验容器中，所述平行极板工频电场发生装置包括两块上下平行的极板、高压交流电源、高压交流电压测量表，上极板接高压交流电源，下极板接地，高压交流高压测量表两端分别接上下极板，以用于测量极板间电压；
步骤2、在上极板上施加一个固定的高电压，在两个平行极板间产生一个稳定的电场；
步骤3、固定一个温度值，将相对湿度由第一设置值逐渐增大到第二设置值，记录不同湿度下工频电场测量装置的电场读数Wi，并根据所述湿度增加过程中确定的不同湿度时的电场读数Wi和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度增加修正系数Wix；
步骤4、保持步骤3中的温度不变，将相对湿度由第二设置值逐渐减小到第一设置值，记录不同湿度下工频电场测量装置的读数Wd，并根据所述湿度减少过程中确定的不同湿度时的电场读数Wd和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度减少修正系数Wdx；
步骤5、改变温度值，重复步骤3和4，获取不同温度下，在理论电场强度保持不变时，工频电场测量装置的电场读数随湿度的变化规律，得到不同温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数；
步骤6、将不同温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数进行数值拟合以确定工频电场测量装置在不同温度下受湿度影响的湿度修正函数。
优选地，当所述工频电场测量装置所处环境温度不变，而相对湿度变化时，基于相对湿度增加或者减少的方向，根据所述第一电场读数和预先设置的湿度修正函数对所述工频电场测量装置进行数值校正，确定工频电场的实际读数包括：
根据湿度修正函数和测量的所述工频电场测量装置所处环境的温度和相对湿度，确定在所述温度时，与相对湿度相对应的工频电场测量装置的湿度修正系数；
计算所述第一电场读数和湿度修正系数的商，所述商值即为工频电场测量装置在标准相对湿度值下的电场读数。
优选地，根据所述湿度增加过程中确定的不同湿度时的电场读数Wi和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度增加修正系数Wix，其计算公式为：
优选地，根据所述湿度减少过程中确定的不同湿度时的电场读数Wd和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度减少修正系数Wdx，其计算公式为：
优选地,所述方法还包括在同一温度下，当相对湿度增加过程中确定的工频电场测量装置的电场读数Wi与相对湿度减少过程中在同一相对湿度值时的工频电场测量装置的电场读数Wd的比值在第一区间时，所述湿度增加修正系数和湿度减少系数合并为湿度修正系数Wx，其计算公式为：
在同一温度下，当相对湿度增加过程中确定的工频电场测量装置的电场读数Wi与相对湿度减少过程中在同一相对湿度值时的工频电场测量装置的电场读数Wd相差不大时，可以只有唯一的湿度修正系数，在本优选实施方式，取Wi和Wd的比值在[0.99，1.01]时，认为其可以只具有一个湿度修正系数。
优选地，所述相对湿度的第一设置值是30％，第二设置值是90％，所述标准相对湿度值是50％。
图2为根据本发明优选实施方式的工频电场测量装置的湿度影响校正系统的结构示意图。如图2所示，本优选实施方式所述的工频电场测量装置的湿度影响校正系统200包括：
预处理单元201，其用于确定工频电场测量装置的湿度修正函数。
第一测量单元202，其用于以预定时间间隔来测量所述工频电场测量装置所处环境的温度和相对湿度。
工频电场测量装置203，其用于测量所述工频电场的第一电场读数；
湿度校准单元204，其用于当所述工频电场所处环境温度不变，而相对湿度变化时，采用预先设置的湿度修正函数，基于相对湿度增加或者减少的方向，根据第一电场读数和所述恒定温度时的湿度增加修正系数或者湿度减少修正系数确定所述工频电场的实际电场读数，其中，所述湿度修正函数是将不同温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数进行数值拟合后得到的函数。
优选地，所述预处理单元201包括：
密闭实验容器，其用于容纳工频电场发生装置，其中所述密闭实验容器内的温度和湿度是连续可调的；
工频电场发生装置，其用于容纳待校正的工频电场测量装置，产生稳定的电场，所述工频电场发生装置位于密闭实验容器内，包括两块上下平行的极板、高压交流电源、高压交流电压测量表，其中，上极板接高压交流电源，下极板接地，在上极板上施加一个固定的高电压后两个平行极板间产生一个稳定的电场，高压交流高压测量表两端分别接上下极板，用于测量极板间电压；
湿度修正单元，其用于固定一个温度值，将相对湿度由第一设置值逐渐增大到第二设置值，记录不同湿度下工频电场测量装置的电场读数Wi，并根据所述湿度增加过程中确定的不同湿度时的电场读数Wi和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度增加修正系数Wix；保持所述温度值不变，将相对湿度由第二设置值逐渐减小到第一设置值，记录不同湿度下工频电场测量装置的读数Wd，并根据所述湿度减少过程中确定的不同湿度时的电场读数Wd和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度减少修正系数Wdx；改变温度值，记录在每个温度值所述工频电场测量装置随相对湿度增加或者减少时的电场读数，获取不同温度下，在理论电场强度保持不变时，工频电场测量装置的电场读数随湿度的变化规律，得到不同温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数；以及将不同温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数进行数值拟合以确定工频电场测量装置在不同温度下受湿度影响的湿度修正函数。
优选地，所述湿度校准单元204包括：
湿度系数单元241，其用于根据湿度修正函数和测量的所述工频电场测量装置所处环境的温度和相对湿度，确定在所述温度时，与相对湿度相对应的工频电场测量装置的湿度修正系数；
结果确定单元242，其用于计算所述第一电场读数和湿度修正系数的商，所述商值即为工频电场测量装置在标准相对湿度值下的电场读数。
优选地，所述湿度修正单元213根据所述湿度增加过程中确定的不同湿度时的电场读数Wi和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度增加修正系数Wix，其计算公式为：
优选地，所述湿度修正单元213根据所述湿度减少过程中确定的不同湿度时的电场读数Wd和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度减少修正系数Wdx，其计算公式为：
优选地，所述湿度修正单元213还用于在同一温度下，当相对湿度增加过程中确定的工频电场测量装置的电场读数Wi与相对湿度减少过程中在同一相对湿度值时的工频电场测量装置的电场读数Wd的比值在第一区间时，将所述湿度增加修正系数和湿度减少系数合并为湿度修正系数Wx，其计算公式为：
优选地，所述预处理单元201设置的第一设置值是30％，第二设置值是90％，标准相对湿度值是50％。
优选地，所述工频电场发生装置212的上极板与下极板之间的距离不小于2米，通常为3米，所述上下平行极板是圆形或者方形，其中，当所述平行极板是圆形时，极板的直径不小于3米，当所述平行极板是方形明，所述极板的边长不少于3米。
优选地，当所述工频电场测量装置是非温度敏感型时，所述湿度修正单元只需确定一种温度下的湿度增加修正系数和湿度减少修正系数，并将所述温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数进行数值拟合确定的湿度修正函数即为所述工频电场测量装置在不同温度下受湿度影响的湿度影响修正函数，其中，所述非温度敏感型的工频电场测量装置在湿度固定，温度变化时电场测量值不变。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
Claims (16)
1.一种工频电场测量装置的湿度影响校正方法，其特征在于，所述方法包括：
以预定时间间隔测量所述工频电场测量装置所处环境的温度和相对湿度；
工频电场测量装置测量所述工频电场的第一电场读数；
当所述工频电场测量装置所处环境温度不变，而相对湿度变化时，基于相对湿度增加或者减少的方向，根据所述第一电场读数和预先设置的湿度修正函数对所述工频电场测量装置进行数值校正，确定工频电场的实际读数，其中，所述湿度修正函数是将不同温度下的工频电场测量装置的湿度增加修正系数和湿度减少修正系数进行数值拟合后得到的函数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在以预定时间间隔测量所述工频电场所处环境的温度和相对湿度之前还包括确定测量所述工频电场的工频电场测量装置的湿度修正函数，其中：
步骤1、将待校正的工频电场测量装置放入平行极板工频电场发生装置的平行极板间，并将支架伸展到所述工频电场测量装置规定的正常工作高度，其中，所述平行极板工频电场发生装置放置在预先设置的温度和湿度可连续调节的密闭实验容器中，所述平行极板工频电场发生装置包括两块上下平行的极板、高压交流电源、高压交流电压测量表，上极板接高压交流电源，下极板接地，高压交流高压测量表两端分别接上下极板，以用于测量极板间电压；
步骤2、在上极板上施加一个固定的高电压，在两个平行极板间产生一个稳定的电场；
步骤3、固定一个温度值，将相对湿度由第一设置值逐渐增大到第二设置值，记录不同湿度下工频电场测量装置的电场读数Wi，并根据所述湿度增加过程中确定的不同湿度时的电场读数Wi和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度增加修正系数Wix；
步骤4、保持步骤3中的温度不变，将相对湿度由第二设置值逐渐减小到第一设置值，记录不同湿度下工频电场测量装置的读数Wd，并根据所述湿度减少过程中确定的不同湿度时的电场读数Wd和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度减少修正系数Wdx；
步骤5、改变温度值，重复步骤3和4，获取不同温度下，在理论电场强度保持不变时，工频电场测量装置的电场读数随湿度的变化规律，得到不同温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数；
步骤6、将不同温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数进行数值拟合以确定工频电场测量装置在不同温度下受湿度影响的湿度修正函数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述工频电场测量装置所处环境温度不变，而相对湿度变化时，基于相对湿度增加或者减少的方向，根据所述第一电场读数和预先设置的湿度修正函数对所述工频电场测量装置进行数值校正，确定工频电场的实际读数包括：
根据湿度修正函数和测量的所述工频电场测量装置所处环境的温度和相对湿度，确定在所述温度时，与相对湿度相对应的工频电场测量装置的湿度修正系数；
计算所述第一电场读数和湿度修正系数的商，所述商值即为工频电场测量装置在标准相对湿度值下的电场读数。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述湿度增加过程中确定的不同湿度时的电场读数Wi和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度增加修正系数Wix，其计算公式为：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述湿度减少过程中确定的不同湿度时的电场读数Wd和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度减少修正系数Wdx，其计算公式为：
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于,所述确定测量所述工频电场的工频电场测量装置的湿度修正函数还包括在同一温度下，当相对湿度增加过程中确定的工频电场测量装置的电场读数Wi与相对湿度减少过程中在同一相对湿度值时的工频电场测量装置的电场读数Wd的比值在第一区间时，所述湿度增加修正系数和湿度减少系数合并为湿度修正系数Wx，其计算公式为：
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述相对湿度的第一设置值是30％，第二设置值是90％，所述标准相对湿度值是50％。
8.一种工频电场测量装置的湿度影响校正系统，其特征在于，所述系统包括：
第一测量单元，用于以预定时间间隔来测量所述工频电场测量装置所处环境的温度和相对湿度；
工频电场测量装置，其用于测量所述工频电场的第一电场读数；
湿度校准单元，其用于当所述工频电场所处环境温度不变，而相对湿度变化时，基于相对湿度增加或者减少的方向，根据所述第一电场读数和预先设置的湿度修正函数对所述工频电场测量装置进行数值校正，确定工频电场的实际读数，其中，所述湿度修正函数是将不同温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数进行数值拟合后得到的函数。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括预处理单元，其用于确定湿度修正函数和湿度修正函数，所述预处理单元包括：
密闭实验容器，其用于容纳工频电场发生装置，其中所述密闭实验容器内的温度和湿度是连续可调的；
工频电场发生装置，其用于容纳待校正的工频电场测量装置，产生稳定的电场，所述工频电场发生装置位于密闭实验容器内，包括两块上下平行的极板、高压交流电源、高压交流电压测量表，其中，上极板接高压交流电源，下极板接地，在上极板上施加一个固定的高电压后两个平行极板间产生一个稳定的电场，高压交流高压测量表两端分别接上下极板，用于测量极板间电压；
湿度修正单元，其用于固定一个温度值，将相对湿度由第一设置值逐渐增大到第二设置值，记录不同湿度下工频电场测量装置的电场读数Wi，并根据所述湿度增加过程中确定的不同湿度时的电场读数Wi和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度增加修正系数Wix；保持所述温度值不变，将相对湿度由第二设置值逐渐减小到第一设置值，记录不同湿度下工频电场测量装置的读数Wd，并根据所述湿度减少过程中确定的不同湿度时的电场读数Wd和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度减少修正系数Wdx；改变温度值，记录在每个温度值所述工频电场测量装置随相对湿度增加或者减少时的电场读数，获取不同温度下，在理论电场强度保持不变时，工频电场测量装置的电场读数随湿度的变化规律，得到不同温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数；以及将不同温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数进行数值拟合以确定工频电场测量装置在不同温度下受湿度影响的湿度修正函数。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述湿度校准单元包括：
湿度系数单元，其用于根据湿度修正函数和测量的所述工频电场测量装置所处环境的温度和相对湿度，确定在所述温度时，与相对湿度相对应的工频电场测量装置的湿度修正系数；
结果确定单元，其用于计算所述第一电场读数和湿度修正系数的商，所述商值即为工频电场测量装置在标准相对湿度值下的电场读数。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述湿度修正单元根据所述湿度增加过程中确定的不同湿度时的电场读数Wi和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度增加修正系数Wix，其计算公式为：
12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述湿度修正单元根据所述湿度减少过程中确定的不同湿度时的电场读数Wd和标准相对湿度值的电场读数Ws计算工频电场测量装置湿度减少修正系数Wdx，其计算公式为：
13.根据权利要求9所述的系统，其特征在于,所述湿度修正单元还用于在同一温度下，当相对湿度增加过程中确定的工频电场测量装置的电场读数Wi与相对湿度减少过程中在同一相对湿度值时的工频电场测量装置的电场读数Wd的比值在第一区间时，将所述湿度增加修正系数和湿度减少系数合并为湿度修正系数Wx，其计算公式为：
14.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述预处理单元设置的第一设置值是30％，第二设置值是90％，标准相对湿度值是50％。
15.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述工频电场发生装置的上极板与下极板之间的距离不少于2米，所述上下平行极板是圆形或者方形，其中，当所述平行极板是圆形时，极板的直径不小于3米，当所述平行极板是方形明，所述极板的边长不少于3米。
16.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，当所述工频电场测量装置是非温度敏感型时，所述湿度修正单元只需确定一种温度下的湿度增加修正系数和湿度减少修正系数，并将所述温度下的工频电场测量装置湿度增加修正系数和湿度减少修正系数进行数值拟合确定的湿度修正函数即为所述工频电场测量装置在不同温度下受湿度影响的湿度影响修正函数，其中，所述非温度敏感型的工频电场测量装置在湿度固定，温度变化时电场测量值不变。
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| CN201811157301.XA CN109239473A (zh) | 2018-09-30 | 2018-09-30 | 一种工频电场测量装置的湿度影响校正方法和系统 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110988503A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-10 | 南京弘毅电气自动化有限公司 | 一种配电线路工频电场无线测量装置以及测量修正方法 |
| CN112067908A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-12-11 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 变电站机器人测量工频电场时畸变电场的拟合方法及系统 |
| CN112540241A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-23 | 重庆电子工程职业学院 | 用于电场强度测量的非线性补偿系统及方法 |
| CN114137468A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-03-04 | 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 | 直流电场强度检测仪所测场强的修正方法及系统 |
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2018
- 2018-09-30 CN CN201811157301.XA patent/CN109239473A/zh active Pending
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