CN109521257A - 一种高压交直流输电线的电压等级识别系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种高压交直流输电线的电压等级识别系统及方法，利用无人机搭载多组电场传感器，然后根据电场传感器采集的电场强度值，计算得到电场强度系数，将计算得到的电场强度系数与预设的垂直距离d下的不同电压等级的高压交直流输电线的电场强度系数进行匹配，将与所述计算得到的电场强度系数最接近的预设的垂直距离d下高压交直流输电线的电场强度系数所对应的电压等级确定为高压交直流电线的电压等级。因此，本申请可准确自动识别出高压交直流输电线的不同电压等级，提高了作业人员的工作效率，并增强了电力现场作业的安全性。

Description

一种高压交直流输电线的电压等级识别系统及方法
技术领域
本申请涉及电力测量技术领域，尤其涉及一种高压交直流输电线的电压等级识别系统及方法。
背景技术
随着输电在电力工业中的应用越来越广，其输送的电能在电网中占的比例越来越大，关于直流输电的保护、监测及检测方面的问题也凸显出来。高电压等级的直流输电工程具有设备结构参数高和运行参数高两个基本特点。同时，超/特高压交直流输电线路还具有杆塔高、塔头尺寸大、绝缘子串长等特点，再加上高空作业的因素，设备周围的空间场强更高，对高压等级的确定相应地有更高的要求。如果仍然使用传统的设备进行测量，不但验电结果的准确性无法保证，也会极大地增加作业人员的劳动强度，甚至有可能使操作无法实现。
发明内容
本申请提供了一种高压交直流输电线的电压等级识别系统及方法，以解决验电结果的准确性无法保证，也会极大地增加作业人员的劳动强度，甚至有可能使操作无法实现的问题。
第一方面，本申请提供了一种高压交直流输电线的电压等级识别系统，包括无人机，
所述无人机包括无人机本体以及设置在所述无人机本体上的高度控制模块和处理器；所述无人机本体的底部通过连接杆连接有电场采集装置；
所述电场采集装置包括多组平行设置的电场采集组件；每个电场采集组件由支撑杆以及设置在所述支撑杆两侧的电场传感器组成，且每组采集组件的支撑杆的长度相同；
所述连接杆与所述电场采集装置的连接处设有角度控制模块；
所述高度控制模块，用于控制无人机与高压交直流输电线的垂直距离为预设距离；
所述角度控制模块，用于控制电场传感器与高压交直流输电线保持垂直；
所述电场传感器，用于采集高压交直流输电线的多个电场强度值；
所述处理器，用于根据各组电场传感器采集的电场强度值进行两两相减，计算得到多组电场传感器测量出电场强度的两两差值的平均值△E；
利用如下公式，计算得到电场强度系数；
K＝ΔE/D；
其中，K为电场强度系数，△E为各组电场传感器测量出电场强度的两两差值的平均值，D为所述支撑杆的长度；
将计算得到的电场强度系数与预设的垂直距离d下的不同电压等级的高压交直流输电线的电场强度系数进行匹配，将与所述计算得到的电场强度系数最接近的预设的垂直距离d下高压交直流输电线的电场强度系数所对应的电压等级确定为高压交直流电线的电压等级。
第二方面，本申请还提供了一种高压交直流输电线的电压等级识别方法，所述方法包括：
获取所有电场传感器采集的电场强度值，所述电场强度值为无人机与高压交直流输电线的垂直距离为预设距离，且电场传感器与高压交直流输电线垂直时采集的电场强度值；
根据多个所述电场强度值，计算得到电场强度系数；
根据各组电场传感器采集的电场强度值进行两两相减，计算得到多组电场传感器测量出电场强度的两两差值的平均值△E；
利用如下公式，计算得到电场强度系数；
K＝ΔE/D；
其中，K为电场强度系数，△E为各组电场传感器测量出电场强度的两两差值的平均值，D为所述支撑杆的长度；
将计算得到的电场强度系数与预设的垂直距离d下的不同电压等级的高压交直流输电线的电场强度系数进行匹配，将与所述计算得到的电场强度系数最接近的预设的垂直距离d下高压交直流输电线的电场强度系数所对应的电压等级确定为高压交直流电线的电压等级。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种高压交直流输电线的电压等级识别系统及方法，利用无人机搭载多组电场传感器，然后根据电场传感器采集的电场强度值，计算得到电场强度系数，将计算得到的电场强度系数与预设的垂直距离d下的不同电压等级的高压交直流输电线的电场强度系数进行匹配，将与所述计算得到的电场强度系数最接近的预设的垂直距离d下高压交直流输电线的电场强度系数所对应的电压等级确定为高压交直流电线的电压等级。因此，本申请可准确自动识别出高压交直流输电线的不同电压等级，提高了作业人员的工作效率，并增强了电力现场作业的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种高压交直流输电线的电压等级测量系统的结构示意图；
图2为电场采集组件的结构图；
图3为无人机飞行轨迹图；
图4为本申请提供的一种高压交直流输电线的电压等级测量方法的流程图。
具体实施方式
第一方面，参见图1和图2，本申请提供了一种高压交直流输电线的电压等级识别系统，包括无人机，
所述无人机包括无人机本体1以及设置在所述无人机本体1上的高度控制模块4和处理器；所述无人机本体1的底部通过连接杆2连接有电场采集装置；
所述电场采集装置包括多组平行设置的电场采集组件3；每个电场采集组件3由支撑杆7以及设置在所述支撑杆7两侧的电场传感器5组成，且每组采集组件的支撑杆7的长度相同；可选地，电场采集组件3为三组。
所述连接杆2与所述电场采集装置的连接处设有角度控制模块6；
所述高度控制模块4，用于控制无人机与高压交直流输电线的垂直距离为预设距离,具体参见图3，高度控制模块4可保证无人机与高压交直流输电线的垂直距离一直保持预设距离d。
所述角度控制模块6，用于控制电场传感器5与高压交直流输电线保持垂直；
所述电场传感器5，用于采集高压交直流输电线的多个电场强度值；
所述处理器，用于根据各组电场传感器采集的电场强度值进行两两相减，计算得到多组电场传感器测量出电场强度的两两差值的平均值△E；
利用如下公式，计算得到电场强度系数；
K＝ΔE/D；
其中，K为电场强度系数，△E为各组电场传感器测量出电场强度的两两差值的平均值，D为所述支撑杆的长度；
将计算得到的电场强度系数与预设的垂直距离d下的不同电压等级的高压交直流输电线的电场强度系数进行匹配，将与所述计算得到的电场强度系数最接近的预设的垂直距离d下高压交直流输电线的电场强度系数所对应的电压等级确定为高压交直流电线的电压等级。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种高压交直流输电线的电压等级识别系统，利用无人机搭载多组电场传感器，然后根据电场传感器采集的电场强度值，计算得到电场强度系数，将计算得到的电场强度系数与预设的垂直距离d下的不同电压等级的高压交直流输电线的电场强度系数进行匹配，将与所述计算得到的电场强度系数最接近的预设的垂直距离d下高压交直流输电线的电场强度系数所对应的电压等级确定为高压交直流电线的电压等级。因此，本申请可准确自动识别出高压交直流输电线的不同电压等级，提高了作业人员的工作效率，并增强了电力现场作业的安全性。
进一步地，所述无人机还设有无线通信模块。无线通信模块可将确定的电压等级发送给远程终端设备。
第二方面，参见图4，本申请实施例还提供了一种高压交直流输电线的电压等级识别方法，所述方法包括：
步骤41：获取所有电场传感器5采集的电场强度值，所述电场强度值为无人机与高压交直流输电线的垂直距离为预设距离，且电场传感器5与高压交直流输电线垂直时采集的电场强度值。
步骤42：根据各组电场传感器采集的电场强度值进行两两相减，计算得到多组电场传感器测量出电场强度的两两差值的平均值△E。
步骤43：利用如下公式，计算得到电场强度系数；
K＝ΔE/D；
其中，K为电场强度系数，△E为各组电场传感器测量出电场强度的两两差值的平均值，D为所述支撑杆的长度；
步骤44：将计算得到的电场强度系数与预设的垂直距离d下的不同电压等级的高压交直流输电线的电场强度系数进行匹配，将与所述计算得到的电场强度系数最接近的预设的垂直距离d下高压交直流输电线的电场强度系数所对应的电压等级确定为高压交直流电线的电压等级。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种高压交直流输电线的电压等级识别系统及方法，利用无人机搭载多组电场传感器，然后根据电场传感器采集的电场强度值，计算得到电场强度系数，将计算得到的电场强度系数与预设的垂直距离d下的不同电压等级的高压交直流输电线的电场强度系数进行匹配，将与所述计算得到的电场强度系数最接近的预设的垂直距离d下高压交直流输电线的电场强度系数所对应的电压等级确定为高压交直流电线的电压等级。因此，本申请可准确自动识别出高压交直流输电线的不同电压等级，提高了作业人员的工作效率，并增强了电力现场作业的安全性。

Claims (4)

1.一种高压交直流电线的电压等级识别系统，其特征在于，包括无人机，
所述无人机包括无人机本体以及设置在所述无人机本体上的高度控制模块和处理器；所述无人机本体的底部通过连接杆连接有电场采集装置；
所述电场采集装置包括多组平行设置的电场采集组件；每个电场采集组件由支撑杆以及设置在所述支撑杆两侧的电场传感器组成，且每组采集组件的支撑杆的长度相同；
所述连接杆与所述电场采集装置的连接处设有角度控制模块；
所述高度控制模块，用于控制无人机与高压交直流输电线的垂直距离为预设距离；
所述角度控制模块，用于控制电场传感器与高压交直流输电线保持垂直；
所述电场传感器，用于采集高压交直流输电线的多个电场强度值；
所述处理器，用于根据各组电场传感器采集的电场强度值进行两两相减，计算得到多组电场传感器测量出电场强度的两两差值的平均值△E；
利用如下公式，计算得到电场强度系数；
K＝ΔE/D；
其中，K为电场强度系数，△E为各组电场传感器测量出电场强度的两两差值的平均值，D为所述支撑杆的长度；
将计算得到的电场强度系数与预设的垂直距离d下的不同电压等级的高压交直流输电线的电场强度系数进行匹配，将与所述计算得到的电场强度系数最接近的预设的垂直距离d下高压交直流输电线的电场强度系数所对应的电压等级确定为高压交直流电线的电压等级。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无人机还设有无线通信模块。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电场采集组件的数量为三组。
4.一种高压交直流输电线的电压等级识别方法，其特征在于，所述方法包括：
获取所有电场传感器采集的电场强度值，所述电场强度值为无人机与高压交直流输电线的垂直距离为预设距离，且电场传感器与高压交直流输电线垂直时采集的电场强度值；
根据多个所述电场强度值，计算得到电场强度系数；
根据各组电场传感器采集的电场强度值进行两两相减，计算得到多组电场传感器测量出电场强度的两两差值的平均值△E；
利用如下公式，计算得到电场强度系数；
K＝ΔE/D；
其中，K为电场强度系数，△E为各组电场传感器测量出电场强度的两两差值的平均值，D为所述支撑杆的长度；
将计算得到的电场强度系数与预设的垂直距离d下的不同电压等级的高压交直流输电线的电场强度系数进行匹配，将与所述计算得到的电场强度系数最接近的预设的垂直距离d下高压交直流输电线的电场强度系数所对应的电压等级确定为高压交直流电线的电压等级。
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