CN111650446B - 电力参数测量方法、系统、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

电力参数测量方法、系统、装置、计算机设备和存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN111650446B
CN111650446B CN202010503805.3A CN202010503805A CN111650446B CN 111650446 B CN111650446 B CN 111650446B CN 202010503805 A CN202010503805 A CN 202010503805A CN 111650446 B CN111650446 B CN 111650446B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric field
wire
field sensor
field strength
tested
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010503805.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111650446A (zh
Inventor
孙宏棣
李鹏
郭敏
李立浧
王志明
刘仲
尹旭
田兵
赵继光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southern Power Grid Digital Grid Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Southern Power Grid Digital Grid Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southern Power Grid Digital Grid Research Institute Co Ltd filed Critical Southern Power Grid Digital Grid Research Institute Co Ltd
Priority to CN202010503805.3A priority Critical patent/CN111650446B/zh
Publication of CN111650446A publication Critical patent/CN111650446A/zh
Priority to PCT/CN2021/098321 priority patent/WO2021244636A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111650446B publication Critical patent/CN111650446B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/12—Measuring electrostatic fields or voltage-potential
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Locating Faults (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

本申请涉及一种电力参数测量方法，该方法包括：获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、磁感应强度、参考距离和多个传感器间的相对距离；在预设参考坐标系中，根据多个传感器的相对距离、待测导线位置变量及第一电场强度、第二电场强度和第三电场强度，确定第一电场强度、第二电场强度和第三电场强度与待测导线电压的对应关系，并根据该对应关系，得到待测导线的电压值及位置变量值；根据待测导线位置变量值、磁感应强度、多个传感器间的相对距离，得到待测导线的电流值。采用上述方法，降低了传感器设备的安装难度，提高了电力参数测量结果的准确性。另外，本申请还提供了一种电力参数测量系统、装置、计算机设备和存储介质，效果如上。

Description

电力参数测量方法、系统、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及电力系统检测技术领域，特别是涉及一种电力参数测量方法、系统、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着电力系统的快速发展，电网容量的扩大使电网结构更加复杂，要保证电网的安全、稳定运行，对电力系统的实时检测、控制就显得尤为重要，而电流、电压作为电力系统输、变电设备运行状态的两种主要电气量，对电流、电压参数的检测成为了检测电力系统安全稳定运行的关键。传统的电流、电压检测技术采用电流互感器和电压互感器对导线中的电流和电压进行测量，但电流互感器、电压互感器体积大、重量重，安装要求高，并且由于频带较窄，使用具有局限性。
近年来，随着传感芯片相关技术的进步，出现了利用单个磁场传感器测量导线电流的方法，但是利用单个磁场传感器测量电流时，需要预先获知该传感器与导线间的空间位置关系(传感器与导线间的空间距离)，即由该空间位置关系与测量的磁场强度，计算得到导线电流，因此，该磁场传感器安装难度大，一旦安装时，磁场传感器与导线的空间位置关系发生偏差，就会影响测量结果的准确性，并且根据单个磁场传感器也无法得到导线的电压，进而无法完成电力参数的整体测量。
因此，如何对电力参数进行测量，成为亟待解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电力参数测量方法、系统、装置、计算机设备和存储介质。
一种电力参数测量方法，所述方法应用于电力参数测量系统，所述系统包括多个传感器，所述多个传感器包括第一单轴电场传感器、第二单轴电场传感器、第三单轴电场传感器和单轴磁场传感器，所述第一单轴电场传感器、所述第二单轴电场传感器、所述第三单轴电场传感器和所述单轴磁场传感器沿同一直线共线设置，且所述直线与待测导线不共面，所述方法包括：
获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、磁感应强度、参考距离和所述多个传感器间的相对距离，所述第一电场强度为所述待测导线在所述第一单轴电场传感器位置处产生的电场强度，所述第二电场强度为所述待测导线在所述第二单轴电场传感器位置处产生的电场强度，所述第三电场强度为所述待测导线在所述第三单轴电场传感器位置处产生的电场强度，所述磁感应强度为所述待测导线在所述单轴磁场传感器位置处产生的磁场强度，所述参考距离为所述待测导线与预设的电力参考点间的距离；
在预设参考坐标系中，根据所述多个传感器的相对距离、待测导线位置变量及所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度，确定所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度与待测导线电压的对应关系，并根据所述对应关系，得到所述待测导线的电压值及位置变量值；
根据所述待测导线位置变量值、所述磁感应强度、所述多个传感器间的相对距离，得到所述待测导线的电流值。
在其中一个实施例中，所述根据所述多个传感器的相对距离、待测导线位置变量及所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度，确定所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度与待测导线电压的对应关系，并根据所述对应关系，得到所述待测导线的电压值及位置变量值，包括：
根据所述多个传感器的相对距离及所述待测导线位置变量，确定所述多个传感器与所述待测导线的空间距离关系，所述空间距离关系至少包括所述第一单轴电场传感器与所述待测导线的第一空间距离关系、所述第二单轴电场传感器与所述待测导线的第二空间距离关系和所述第三单轴电场传感器与所述待测导线的第三空间距离关系；
根据所述第一电场强度、所述第一空间距离关系、所述参考距离，确定所述第一电场强度与所述待测导线电压的第一对应关系；
根据所述第二电场强度、所述第二空间距离关系、所述参考距离，确定所述第二电场强度与所述待测导线电压的第二对应关系；
根据所述第三电场强度、所述第三空间距离关系、所述参考距离，确定所述第三电场强度与所述待测导线电压的第三对应关系；
根据所述第一对应关系、所述第二对应关系和所述第三对应关系，得到所述待测导线的电压值；
根据所述第一对应关系、所述第二对应关系、所述第三对应关系中的任意两个及所述待测导线的电压值，确定所述待测导线位置变量值。
在其中一个实施例中，根据所述多个传感器的相对距离及所述待测导线位置变量，确定所述多个传感器与所述待测导线的空间距离关系，包括：
在所述预设的参考坐标系中，根据所述多个传感器间的相对距离，确定所述多个传感器的位置坐标值，所述多个传感器的位置坐标值包括所述第一单轴电场传感器的第一位置坐标值、所述第二单轴电场传感器的第二位置坐标值、所述第三单轴电场传感器的第三位置坐标值；
根据所述第一位置坐标值及所述待测导线位置变量，确定所述待测导线与所述第一单轴电场传感器的第一空间距离关系；
根据所述第二位置坐标值及所述待测导线位置变量，确定所述待测导线与所述第二单轴电场传感器的第二空间距离关系；
根据所述第三位置坐标值及所述待测导线位置变量，确定所述待测导线与所述第三单轴电场传感器的第三空间距离关系。
在其中一个实施例中，所述根据所述待测导线位置变量值、所述磁感应强度、所述多个传感器间的相对距离，得到所述待测导线的电流值，包括：
根据所述多个传感器的相对距离、所述待测导线位置变量值，确定所述单轴磁场传感器与所述待测导线的空间距离；
根据所述磁感应强度、所述空间距离及预设的比奥萨法尔算法，得到所述待测导线电流值，所述比奥萨法尔算法表征磁感应强度与电流之间的函数关系。
在其中一个实施例中，所述第一单轴电场传感器、所述第二单轴电场传感器、所述第三单轴电场传感器和所述单轴磁场传感器沿同一直线共线设置，所述直线与待测导线异面相交且所呈夹角非直角；
所述根据所述多个传感器的相对距离、待测导线位置变量及所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度，确定所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度与待测导线电压的对应关系，包括：
根据所述多个传感器的相对距离、待测导线位置变量、所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度及所述夹角的余弦值，确定所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度与待测导线电压的对应关系；
所述根据所述磁感应强度、所述空间距离及预设的比奥萨法尔算法，得到所述待测导线电流值，包括：
根据所述磁感应强度、所述空间距离、所述夹角的余弦值及所述预设的比奥萨法尔算法，得到所述待测导线电流值。
一种电力参数测量系统，所述系统包括多个传感器，所述多个传感器至少包括第一单轴电场传感器、第二单轴电场传感器、第三单轴电场传感器和单轴磁场传感器，所述第一单轴电场传感器、所述第二单轴电场传感器、所述第三单轴电场传感器和所述单轴磁场传感器沿同一直线共线设置，且所述直线与待测导线不共面；
所述第一单轴电场传感器用于获取所述待测导线在所述第一单轴电场传感器位置处产生的第一电场强度；
所述第二单轴电场传感器用于获取所述待测导线在所述第二单轴电场传感器位置处产生的第二电场强度；
所述第三单轴电场传感器用于获取所述待测导线在所述第三单轴电场传感器位置处产生的第三电场强度；
所述单轴磁场传感器用于获取所述待测导线在所述单轴磁场传感器位置处产生的磁感应强度；
所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和所述磁感应强度用于测量所述待测导线的电流值和电压值。
一种电力参数测量装置，所述装置应用于电力参数测量系统，所述系统包括多个传感器，所述多个传感器包括第一单轴电场传感器、第二单轴电场传感器、第三单轴电场传感器和单轴磁场传感器，所述第一单轴电场传感器、所述第二单轴电场传感器、所述第三单轴电场传感器和所述单轴磁场传感器沿同一直线共线设置，且所述直线与待测导线不共面，所述装置包括：
获取模块，用于获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、磁感应强度、参考距离和所述多个传感器间的相对距离，所述第一电场强度为所述待测导线在所述第一单轴电场传感器位置处产生的电场强度，所述第二电场强度为所述待测导线在所述第二单轴电场传感器位置处产生的电场强度，所述第三电场强度为所述待测导线在所述第三单轴电场传感器位置处产生的电场强度，所述磁感应强度为所述待测导线在所述单轴磁场传感器位置处产生的磁场强度，所述参考距离为所述待测导线与预设的电力参考点间的距离；
第一处理模块，用于在预设参考坐标系中，根据所述多个传感器的相对距离、待测导线位置变量及所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度，确定所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度与待测导线电压的对应关系，并根据所述对应关系，得到所述待测导线的电压值及位置变量值；
第二处理模块，用于根据所述待测导线位置变量值、所述磁感应强度、所述多个传感器间的相对距离，得到所述待测导线的电流值。
在其中一个实施例，所述第一处理模块具体用于根据所述多个传感器的相对距离及所述待测导线位置变量，确定所述多个传感器与所述待测导线的空间距离关系，所述空间距离关系至少包括所述第一单轴电场传感器与所述待测导线的第一空间距离关系、所述第二单轴电场传感器与所述待测导线的第二空间距离关系和所述第三单轴电场传感器与所述待测导线的第三空间距离关系；
根据所述第一电场强度、所述第一空间距离关系、所述参考距离，确定所述第一电场强度与所述待测导线电压的第一对应关系；
根据所述第二电场强度、所述第二空间距离关系、所述参考距离，确定所述第二电场强度与所述待测导线电压的第二对应关系；
根据所述第三电场强度、所述第三空间距离关系、所述参考距离，确定所述第三电场强度与所述待测导线电压的第三对应关系；
根据所述第一对应关系、所述第二对应关系和所述第三对应关系，得到所述待测导线的电压值；
根据所述第一对应关系、所述第二对应关系、所述第三对应关系中的任意两个及所述待测导线的电压值，确定所述待测导线位置变量值。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、磁感应强度、参考距离和所述多个传感器间的相对距离，所述第一电场强度为所述待测导线在所述第一单轴电场传感器位置处产生的电场强度，所述第二电场强度为所述待测导线在所述第二单轴电场传感器位置处产生的电场强度，所述第三电场强度为所述待测导线在所述第三单轴电场传感器位置处产生的电场强度，所述磁感应强度为所述待测导线在所述单轴磁场传感器位置处产生的磁场强度，所述参考距离为所述待测导线与预设的电力参考点间的距离；
在预设参考坐标系中，根据所述多个传感器的相对距离、待测导线位置变量及所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度，确定所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度与待测导线电压的对应关系，并根据所述对应关系，得到所述待测导线的电压值及位置变量值；
根据所述待测导线位置变量值、所述磁感应强度、所述多个传感器间的相对距离，得到所述待测导线的电流值。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、磁感应强度、参考距离和所述多个传感器间的相对距离，所述第一电场强度为所述待测导线在所述第一单轴电场传感器位置处产生的电场强度，所述第二电场强度为所述待测导线在所述第二单轴电场传感器位置处产生的电场强度，所述第三电场强度为所述待测导线在所述第三单轴电场传感器位置处产生的电场强度，所述磁感应强度为所述待测导线在所述单轴磁场传感器位置处产生的磁场强度，所述参考距离为所述待测导线与预设的电力参考点间的距离；
在预设参考坐标系中，根据所述多个传感器的相对距离、待测导线位置变量及所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度，确定所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度与待测导线电压的对应关系，并根据所述对应关系，得到所述待测导线的电压值及位置变量值；
根据所述待测导线位置变量值、所述磁感应强度、所述多个传感器间的相对距离，得到所述待测导线的电流值。
上述电力参数测量方法、系统、装置、计算机设备和存储介质，获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、磁感应强度、参考距离和多个传感器间的相对距离，其中，第一电场强度为所述待测导线在第一单轴电场传感器位置处产生的电场强度，第二电场强度为所述待测导线在第二单轴电场传感器位置处产生的电场强度，第三电场强度为所述待测导线在第三单轴电场传感器位置处产生的电场强度，磁感应强度为所述待测导线在单轴磁场传感器位置处产生的磁场强度，参考距离为所述待测导线与预设的电力参考点间的距离；在预设参考坐标系中，根据所述多个传感器的相对距离、待测导线位置变量及第一电场强度、第二电场强度和第三电场强度，确定所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度与待测导线电压的对应关系，并根据所述对应关系，得到所述待测导线的电压值及位置变量值；根据所述待测导线位置变量值、磁感应强度、多个传感器间的相对距离，得到所述待测导线的电流值。通过上述方法、系统、装置、计算机设备和存储介质，不需要预先固定待测导线与传感器设备的空间位置关系，即可得到待测导线的电压值和电流值，降低了传感器设备的安装难度，同时，待测导线的电流、电压测量结果不受待测导线与传感器设备空间位置关系值的影响，提高了电力参数测量结果的准确性。
附图说明
图1为一个实施例中电力参数测量系统的应用环境图；
图2为一个实施例中电力参数测量方法的流程示意图；
图3为一个实施例中确定电场强度与待测导线电压对应关系方法的流程图；
图4为一个实施例中确定各传感器与待测导线空间距离关系方法的流程图；
图5为一个实施例中确定待测导线电流值方法的流程示意图；
图6为一个实施例中待测导线与传感器所沿直线异面不垂直的应用环境图；
图7为一个实施例中电力参数测量装置的结构框图；
图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的电力参数测量方法，如图1所示，可以应用于电力参数测量系统100。该系统100包括多个传感器，其中，多个传感器包括第一单轴电场传感器110、第二单轴电场传感器120、第三单轴电场传感器130和单轴磁场传感器140，第一单轴电场传感器110、第二单轴电场传感器120、第三单轴电场传感器130和单轴磁场传感器140沿同一直线共线设置，并且该直线与待测导线200不共面。通过该电力参数测量系统100，不需要预先固定待测导线200与各传感器的空间位置关系，即可得到待测导线200的电压值和电流值，降低了各传感器的安装难度，同时，通过该系统100得到的待测导线200的电流、电压测量结果不受待测导线200与传感器空间位置关系值的影响，提高了电力参数测量结果的准确性。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种电力参数测量方法，以该方法应用于图1中的电力参数测量系统进行说明，包括以下步骤：
步骤201，获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、磁感应强度、参考距离和多个传感器间的相对距离，第一电场强度为待测导线在第一单轴电场传感器位置处产生的电场强度，第二电场强度为待测导线在第二单轴电场传感器位置处产生的电场强度，第三电场强度为待测导线在第三单轴电场传感器位置处产生的电场强度，磁感应强度为待测导线在单轴磁场传感器位置处产生的磁场强度，参考距离为待测导线与预设的电力参考点间的距离。
在实施中，待测导线在第一单轴电场传感器、第二单轴电场传感器和第三单轴电场传感器所在位置处会产生电场强度，分别为第一电场强度、第二电场强度和第三电场强度。待测导线在单轴磁场传感器所在位置处会产生磁感应强度。进而，计算机设备获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、磁感应强度，并同时获取多个传感器间的相对距离和待测导线与电力参考点间的已知参考距离。其中，多个传感器间的相对距离可以为多个传感器中任意两个传感器间的相对距离，例如，如图1，第一单轴电场传感器与第二单轴电场传感器间的相对距离m；第二单轴电场传感器与第三单轴电场传感器间的相对距离n；第三单轴电场传感器与单轴磁场传感器间的相对距离h。可选的，多个传感器间可以但不限于按照等距d共线设置(即m＝n＝h＝d)。本申请实施例中将以多个传感器按照相同距离间隔d设置为例进行说明。
步骤202，在预设参考坐标系中，根据多个传感器的相对距离、待测导线位置变量及第一电场强度、第二电场强度和第三电场强度，确定第一电场强度、第二电场强度和第三电场强度与待测导线电压的对应关系，并根据对应关系，得到待测导线的电压值及位置变量值。
在实施中，在预设的参考坐标系中，计算机设备根据多个传感器的相对距离、待测的导线位置变量(可以为位置坐标变量，如(l,p))以及第一电场强度、第二电场强度和第三电场强度，分别确定第一电场强度、第二电场强度和第三电场强度与待测导线电压参数间的对应关系，并根据该对应关系，得到待测导线的电压值及位置变量值(即坐标值)。
步骤203，根据待测导线位置变量值、磁感应强度、多个传感器间的相对距离，得到待测导线的电流值。
在实施中，计算机设备根据待测导线位置变量值、磁感应强度、多个传感器间的相对距离，可以得到待测导线的电流值。
上述电力参数测量方法中，计算机设备获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、磁感应强度、参考距离和多个传感器间的相对距离；然后，在预设参考坐标系中，计算机设备根据多个传感器的相对距离、待测导线位置变量及第一电场强度、第二电场强度和第三电场强度，确定第一电场强度、第二电场强度和第三电场强度与待测导线电压的对应关系，并根据该对应关系，得到待测导线的电压值及位置变量值；最后，计算机设备根据待测导线位置变量值、磁感应强度、多个传感器间的相对距离，得到待测导线的电流值。通过上述方法，不需要预先固定待测导线与传感器设备的空间位置关系，即可得到待测导线的电压值和电流值，降低了传感器设备的安装难度，同时，待测导线的电流、电压测量结果不受待测导线与传感器设备空间位置关系值的影响，提高了电力参数测量结果的准确性。
在一个实施例中，如图3所示，步骤202包括的具体处理过程如下所示：
步骤2021，根据多个传感器的相对距离及待测导线位置变量，确定多个传感器与待测导线的空间距离关系，空间距离关系至少包括第一单轴电场传感器与待测导线的第一空间距离关系、第二单轴电场传感器与待测导线的第二空间距离关系和第三单轴电场传感器与待测导线的第三空间距离关系。
在实施中，在预设的参考坐标系中，计算机设备根据多个传感器的相对距离及待测导线的位置变量，可以确定出多个传感器与待测导线的空间距离关系。其中，对应多个传感器，其空间距离关系至少包括第一单轴电场传感器与待测导线的第一空间距离关系，第二单轴电场传感器与待测导线的第二空间距离关系和第三单轴电场传感器与待测导线的第三空间距离关系。
步骤2022，根据第一电场强度、第一空间距离关系、参考距离，确定第一电场强度与待测导线电压的第一对应关系。
在实施中，计算机设备由高斯定理和导线电压算法，可以得到电场强度与导线电压的对应公式，具体的，高斯定理计算公式为
Figure BDA0002525812180000101
其中，E为电场强度，λ为导线单位长度上的电荷，ε0为真空介电常数，ε0＝8.85×10-12C2/(N·m2)，x为待测导线与电场传感器的空间距离。导线电压算法公式为
Figure BDA0002525812180000102
其中，U为导线电压，R为导线半径，x0为已知参考距离，进而计算机设备可以得到的电场强度与导线电压的对应公式为
Figure BDA0002525812180000103
然后，计算机设备根据该对应公式、第一电场强度、第一空间距离关系、参考距离，可以确定出第一电场强度与待测导线电压的第一对应关系。具体的计算公式如下所示：
Figure BDA0002525812180000111
其中，E1为第一单轴电场传感器所在位置处的第一电场强度，U0为待测导线的电压参数，R为导线半径，x0为已知参考距离，
Figure BDA0002525812180000112
为第一单轴电场传感器与待测导线的第一空间距离关系。由于第一单轴电场传感器只能测量水平方向的电场强度，因此，第一电场强度仅为待测导线与第一单轴电场传感器间电场强度的水平分量，因此，计算机设备需要对该对应公式中的电场强度做正交分解，对应得到其水平方向的分量(即第一电场强度)。具体操作：对由高斯定理和导线电压算法确定的对应公式乘以第一空间距离所在直线与水平方向所在直线夹角的余弦值
Figure BDA0002525812180000113
即等于水平方向的第一电场强度。
步骤2023，根据第二电场强度、第二空间距离关系、参考距离，确定第二电场强度与待测导线电压的第二对应关系。
在实施中，电场强度与导线电压的对应关系公式如步骤2022中所述，该对应关系公式具体实现步骤，本申请实施例不再赘述。计算机设备根据该对应关系公式、第二电场强度、第二空间距离关系、参考距离，确定第二电场强度与待测导线电压的第二对应关系。具体的，计算公式如下所示：
Figure BDA0002525812180000114
其中，E2为第二电场强度，U0为待测导线的电压参数，R为导线半径，x0为已知参考距离，d为第一单轴电场传感器与第二单轴电场传感器间的相对距离，
Figure BDA0002525812180000115
为第二单轴电场传感器与待测导线的第二空间距离关系，
Figure BDA0002525812180000116
为第二空间距离所在直线与水平方向所在直线夹角的余弦值。
步骤2024，根据第三电场强度、第三空间距离关系、参考距离，确定第三电场强度与待测导线电压的第三对应关系。
在实施中，计算机设备根据电场强度与导线电压的对应公式、第三电场强度、第三空间距离关系、参考距离，确定第三电场强度与待测导线电压的第三对应关系。具体的，计算公式如下所示：
Figure BDA0002525812180000121
其中，E3为第三电场强度，U0为待测导线的电压参数，R为导线半径，x0为已知参考距离，
Figure BDA0002525812180000122
为第三单轴电场传感器与待测导线的第三空间距离关系，
Figure BDA0002525812180000123
为第三空间距离所在直线与水平方向所在直线夹角的余弦值。
步骤2025，根据第一对应关系、第二对应关系和第三对应关系，得到待测导线的电压值。
在实施中，计算机设备根据得到的第一对应关系、第二对应关系和第三对应关系，得到待测导线的电压值。
具体的，计算机设备引入中间变量k1、k2和k3，对上述公式(1)(2)和(3)(即第一对应关系、第二对应关系和第三对应关系)分别进行等式变换，过程如下：
Figure BDA0002525812180000124
Figure BDA0002525812180000125
Figure BDA0002525812180000126
由公式(4)和(5)联立，可以得到：
Figure BDA0002525812180000127
由公式(4)和(6)联立，可以得到：
Figure BDA0002525812180000131
进一步地，由公式(7)和(8)可以得到：
Figure BDA0002525812180000132
将公式(4)至(6)中k1、k2和k3的等式代入到公式(9)中，可以得到如下方程：
Figure BDA0002525812180000133
最后，计算机设备根据预设的一元二次方程求解算法，对公式(10)这个方程进行求解，得到待测导线的电压值，具体公式如下所示：
Figure BDA0002525812180000134
可选的，计算机设备根据公式(11)求解得到的U0的值为两个，计算机设备根据预设的电压范围阈值，对得到的两个值进行判断，判定在预设的电压范围阈值内的U0值，作为待测导线电压值。
步骤2026，根据第一对应关系、第二对应关系、第三对应关系中的任意两个及待测导线的电压值，确定待测导线位置变量值。
在实施中，计算机设备根据第一对应关系、第二对应关系、第三对应关系中的任意两个，以及得到的待测导线电压值U0，确定待测导线的位置变量值(即待测导线位置坐标值)，具体的，例如，计算机设备将得到的待测导线电压值分别代入到第一对应关系和第二对应关系中，由第一对应关系与第二对应关系联立，可以求得待测导线到的位置变量值，即位置坐标值(l,p)。
本实施例中，首先，计算机设备根据多个传感器的相对距离及待测导线位置变量，确定多个传感器与待测导线的空间距离关系；根据第一电场强度、第一空间距离关系、参考距离，确定第一电场强度与待测导线电压的第一对应关系；根据第二电场强度、第二空间距离关系、参考距离，确定第二电场强度与待测导线电压的第二对应关系；根据第三电场强度、第三空间距离关系、参考距离，确定第三电场强度与待测导线电压的第三对应关系；然后，计算机设备根据第一对应关系、第二对应关系和第三对应关系，得到待测导线的电压值；最后，计算机设备根据第一对应关系、第二对应关系、第三对应关系中的任意两个及待测导线的电压值，确定待测导线位置变量值，通过该方法，不需要预先固定电场传感器与待测导线间的位置关系，即可得到待测导线的电压值，降低传感器的安装难度，另外，通过该方法还可以同时得到待测导线的空间位置变量值，无需人为测量，提高了待测导线空间位置数据的精确度。
在一个实施例中，如图4所示，步骤2021包括的具体处理过程如下所示：
步骤20211，在预设的参考坐标系中，根据多个传感器间的相对距离，确定多个传感器的位置坐标值，多个传感器的位置坐标值包括第一单轴电场传感器的第一位置坐标值、第二单轴电场传感器的第二位置坐标值、第三单轴电场传感器的第三位置坐标值。
在实施中，在预设的参考坐标系中，计算机设备根据获取到的多个传感器间的相对距离，确定多个传感器在该参考系中的位置坐标值。具体的，预设的参考坐标系以第一单轴电场传感器所在位置处为坐标原点，以水平方向为x轴方向，竖直向上方向为y轴方向，则多个传感器的位置坐标值分别为：第一单轴电场传感器位置坐标(0,0)，第二单轴电场传感器位置坐标(0,d)，第三单轴电场传感器位置坐标(0,2d)。
步骤20212，根据第一位置坐标值及待测导线位置变量，确定待测导线与第一单轴电场传感器的第一空间距离关系。
在实施中，计算机设备根据第一位置坐标值及待测导线位置变量，确定待测导线与第一单轴电场传感器的第一空间距离关系，具体的，设待测导线在预设的参考坐标系中的位置坐标为(l,p)，则计算机设备根据两点间距离公式，可以得到第一单轴电场传感器与待测导线的第一空间距离关系为
Figure BDA0002525812180000141
步骤20213，根据第二位置坐标值及待测导线位置变量，确定待测导线与第二单轴电场传感器的第二空间距离关系。
在实施中，计算机设备根据第二位置坐标值及待测导线位置变量，确定待测导线与第二单轴电场传感器的第二空间距离关系，具体的第二空间距离关系对应公式为
Figure BDA0002525812180000151
第二空间距离关系计算过程与步骤20212中第一空间距离关系相类似，本申请实施例不再赘述。
步骤20214，根据第三位置坐标值及待测导线位置变量，确定待测导线与第三单轴电场传感器的第三空间距离关系。
在实施中，计算机设备根据第三位置坐标及待测导线位置变量，确定待测导线与第三单轴电场传感器的第三空间距离关系，具体的第三空间距离关系对应公式为
Figure BDA0002525812180000152
其具体计算过程本申请实施例不再赘述。
本实施例中，在预设的参考坐标系中，根据多个传感器间的相对距离，确定多个传感器的位置坐标，并根据多个传感器间的位置坐标，分别确定各传感器与待测导线的空间距离关系，以使根据这些空间距离关系得到多个传感器对应的电场强度与待测导线电压的对应关系，进一步可以求得待测导线电压值。采用该方法，不需要固定传感器的位置，即可得到多个传感器与待测导线的空间距离关系，根据空间距离关系及电场强度与电压的对应关系，得到待测导线电压值，使待测导线电压值不受多个传感器与待测导线具体空间距离值(空间位置关系)的影响，提高了待测导线电压值的测量精确度。
在一个实施例中，如图5所示，步骤203包括的具体处理过程如下所示：
步骤2031，根据多个传感器的相对距离、待测导线位置变量值，确定单轴磁场传感器与待测导线的空间距离。
在实施中，计算机设备根据多个传感器的相对距离、待测导线位置变量值，确定单轴磁场传感器与待测导线的空间距离。具体的，在预设的参考坐标系中，计算机设备根据多个传感器间的相对距离，确定单轴磁场传感器的位置坐标值为(0,3d)，由步骤202求得的待测导线的位置变量值为(l,p)，则计算机设备根据单轴磁场传感器的位置坐标值、待测导线位置变量值及两点间距离公式，得到单轴磁场传感器与待测导线的空间距离为
Figure BDA0002525812180000153
步骤2032，根据磁感应强度、空间距离及预设的比奥萨法尔算法，得到待测导线电流值，比奥萨法尔算法表征磁感应强度与电流之间的函数关系。
在实施中，比奥萨法尔算法表征磁感应强度与电流之间的函数关系，其具体公式为
Figure BDA0002525812180000161
其中，B为磁感应强度，μ0为空气磁导率常量，μ0＝4π×10-7，I为导线电流，x为传感器与导线间的空间距离。则计算机设备根据比奥萨法尔算法确定的单轴磁场传感器的磁感应强度，具体公式如下所示：
Figure BDA0002525812180000162
其中，B1为单轴磁场传感器位置处的磁感应强度，
Figure BDA0002525812180000163
为单轴磁场传感器与待测导线的空间距离，
Figure BDA0002525812180000164
为单轴磁场传感器与待测导线的空间距离所在直线与水平方向所在直线夹角的余弦值。由于单轴磁场传感器只能测量水平方向的磁感应强度，因此，磁感应强度仅为待测导线与单轴磁场传感器间磁感应强度的水平分量，因此，计算机设备需要对该对应公式中的磁感应强度做正交分解，对应得到其水平方向的分量。具体操作：对磁感应强度公式乘以空间距离所在直线与水平方向所在直线夹角的余弦值
Figure BDA0002525812180000165
即等于水平方向的磁感应强度。
进一步地，计算机设备对该磁感应强度公式(12)进行变换，并将公式(4)代入，可以得到待测导线电流值，具体公式如下：
Figure BDA0002525812180000166
本实施例中，计算机设备根据多个传感器的相对距离、待测导线位置变量值，确定单轴磁场传感器与待测导线的空间距离；然后，计算机设备根据磁感应强度、空间距离及预设的比奥萨法尔算法，得到待测导线电流值。采用该方法，通过电压、电流计算过程中的耦合关系，即通过求解电压值时得到的待测导线的位置变量值，进一步求得待测导线电流值，无需预先固定待测导线的位置，且不需要预先测量传感器与待测导线的空间距离值，即可得到待测导线电流值，降低了传感器的安装难度，提高了待测导线电流值的测量精度。
可选的，上述实施例中均以多个传感器间相对距离按照等距d设置进行说明，当多个传感器间相对距离不等距，即m≠n≠h时，上述步骤过程的公式中等距d替换成对应的相对距离值即可，例如，替换后的第二电场强度与待测导线电压的第二对应关系公式：
Figure BDA0002525812180000171
替换后的第三电场强度与待测导线电压的第三对应关系公式：
Figure BDA0002525812180000172
替换后的单轴磁场传感器的磁感应强度公式：
Figure BDA0002525812180000173
因此，多个传感器间相对距离不等距设置情况与上述实施例中多个传感器等距设置情况类似，本申请实施例不再详细赘述。
在一个实施例中，如图6所示，第一单轴电场传感器、第二单轴电场传感器、第三单轴电场传感器和单轴磁场传感器沿同一直线共线设置，该直线与待测导线异面相交且所呈夹角非直角。
在实施中，多个传感器中第一单轴电场传感器、第二单轴电场传感器、第三单轴电场传感器和单轴磁场传感器所沿直线，与待测导线所在直线可以不异面垂直设置，如图6所示，多个传感器所沿直线与待测导线所在直线异面相交，例如，多个传感器所沿直线与待测导线所在直线异面相交，其夹角为α。
则步骤202包括：根据多个传感器的相对距离、待测导线位置变量、第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度及夹角的余弦值，确定第一电场强度、第二电场强度和第三电场强度与待测导线电压的对应关系。
在实施中，因为待测导线所在直线与多个传感器所在直线并非异面垂直，则计算机设备需要根据所呈夹角对电场强度与待测导线电压的对应关系进行修正，具体修正公式如下所示：
Figure BDA0002525812180000181
则计算机设备根据该修正公式、多个传感器的相对距离、待测导线位置变量、第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度及夹角α的余弦值，分别确定修正后第一电场强度、第二电场强度和第三电场强度与待测导线电压的对应关系。
则步骤203包括：根据磁感应强度、空间距离、夹角的余弦值及预设的比奥萨法尔算法，得到待测导线电流值。
在实施中，因为待测导线所在直线与多个传感器所在直线并非异面垂直，则计算机设备需要根据所呈夹角对磁感应强度与待测导线电流的对应关系进行修正，具体修正公式如下所示：
Figure BDA0002525812180000182
则计算机设备根据该修正公式、根据磁感应强度、空间距离、夹角α的余弦值及预设的比奥萨法尔算法，得到待测导线电流值。
本实施例中，通过第一单轴电场传感器、第二单轴电场传感器、第三单轴电场传感器和单轴磁场传感器沿同一直线共线设置，且该直线与待测导线所在直线异面相交，所呈夹角非直角，降低了传感器的安装难度，同时，计算机设备对电场强度与电压的对应关系、磁感应强度与电流的对应关系进行修正，提高了待测导线电压值和电流值的测量精度。
应该理解的是，虽然图2-5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-5中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种电力参数测量系统100，系统包括多个传感器，多个传感器至少包括第一单轴电场传感器110、第二单轴电场传感器120、第三单轴电场传感器130和单轴磁场传感器140，第一单轴电场传感器110、第二单轴电场传感器120、第三单轴电场传感器130和单轴磁场传感器140沿同一直线共线设置，且直线与待测导线200不共面。
第一单轴电场传感器110用于获取待测导线200在第一单轴电场传感器110位置处产生的第一电场强度。
第二单轴电场传感器120用于获取待测导线200在第二单轴电场传感器120位置处产生的第二电场强度。
第三单轴电场传感器130用于获取待测导线200在第三单轴电场传感器130位置处产生的第三电场强度。
单轴磁场传感器140用于获取待测导线200在单轴磁场传感器140位置处产生的磁感应强度。
第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度和磁感应强度用于测量待测导线200的电流值和电压值。
本实施例中，电力参数测量系统包括多个传感器，第一单轴电场传感器、第二单轴电场传感器、第三单轴电场传感器和单轴磁场传感器沿同一直线共线设置，且该直线与待测导线不共面，通过该电力参数测量系统采集的第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度和磁感应强度等数据，不需要预先固定待测导线与传感器设备的空间位置关系，即可得到待测导线的电压值和电流值，降低了传感器设备的安装难度，同时，待测导线的电流、电压测量结果不受待测导线与传感器设备空间位置关系值的影响，提高了电力参数测量结果的准确性。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种电力参数测量装置700，装置应用于电力参数测量系统，系统包括多个传感器，多个传感器包括第一单轴电场传感器、第二单轴电场传感器、第三单轴电场传感器和单轴磁场传感器，第一单轴电场传感器、第二单轴电场传感器、第三单轴电场传感器和单轴磁场传感器沿同一直线共线设置，且直线与待测导线不共面，该装置700包括：获取模块710、第一处理模块720、第二处理模块730，其中：
获取模块710，用于获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、磁感应强度、参考距离和多个传感器间的相对距离，第一电场强度为待测导线在第一单轴电场传感器位置处产生的电场强度，第二电场强度为待测导线在第二单轴电场传感器位置处产生的电场强度，第三电场强度为待测导线在第三单轴电场传感器位置处产生的电场强度，磁感应强度为待测导线在单轴磁场传感器位置处产生的磁场强度，参考距离为待测导线与预设的电力参考点间的距离。
第一处理模块720，用于在预设参考坐标系中，根据多个传感器的相对距离、待测导线位置变量及第一电场强度、第二电场强度和第三电场强度，确定第一电场强度、第二电场强度和第三电场强度与待测导线电压的对应关系，并根据对应关系，得到待测导线的电压值及位置变量值。
第二处理模块730，用于根据待测导线位置变量值、磁感应强度、多个传感器间的相对距离，得到待测导线的电流值。
在一个实施例中，第一处理模块720具体用于根据多个传感器的相对距离及待测导线位置变量，确定多个传感器与待测导线的空间距离关系，空间距离关系至少包括第一单轴电场传感器与待测导线的第一空间距离关系、第二单轴电场传感器与待测导线的第二空间距离关系和第三单轴电场传感器与待测导线的第三空间距离关系。
根据第一电场强度、第一空间距离关系、参考距离，确定第一电场强度与待测导线电压的第一对应关系。
根据第二电场强度、第二空间距离关系、参考距离，确定第二电场强度与待测导线电压的第二对应关系。
根据第三电场强度、第三空间距离关系、参考距离，确定第三电场强度与待测导线电压的第三对应关系。
根据第一对应关系、第二对应关系和第三对应关系，得到待测导线的电压值。
根据第一对应关系、第二对应关系、第三对应关系中的任意两个及待测导线的电压值，确定待测导线位置变量值。
在一个实施例中，第一处理模块720具体用于在预设的参考坐标系中，根据多个传感器间的相对距离，确定多个传感器的位置坐标值，多个传感器的位置坐标值包括第一单轴电场传感器的第一位置坐标值、第二单轴电场传感器的第二位置坐标值、第三单轴电场传感器的第三位置坐标值。
根据第一位置坐标值及待测导线位置变量，确定待测导线与第一单轴电场传感器的第一空间距离关系。
根据第二位置坐标值及待测导线位置变量，确定待测导线与第二单轴电场传感器的第二空间距离关系。
根据第三位置坐标值及待测导线位置变量，确定待测导线与第三单轴电场传感器的第三空间距离关系。
在一个实施例中，第二处理模块730具体用于根据多个传感器的相对距离、待测导线位置变量值，确定单轴磁场传感器与待测导线的空间距离。
根据磁感应强度、空间距离及预设的比奥萨法尔算法，得到待测导线电流值，比奥萨法尔算法表征磁感应强度与电流之间的函数关系。
在一个实施例中，第一单轴电场传感器、第二单轴电场传感器、第三单轴电场传感器和单轴磁场传感器沿同一直线共线设置，直线与待测导线异面相交且所呈夹角非直角。
则第一处理模块720具体用于根据多个传感器的相对距离、待测导线位置变量、第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度及夹角的余弦值，确定第一电场强度、第二电场强度和第三电场强度与待测导线电压的对应关系。
第二处理模块730具体用于根据磁感应强度、空间距离、夹角的余弦值及预设的比奥萨法尔算法，得到待测导线电流值。
上述电力参数测量装置700，包括：获取模块710、第一处理模块720、第二处理模块730，获取模块710，用于获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、磁感应强度、参考距离和多个传感器间的相对距离；第一处理模块720，用于在预设参考坐标系中，根据多个传感器的相对距离、待测导线位置变量及第一电场强度、第二电场强度和第三电场强度，确定第一电场强度、第二电场强度和第三电场强度与待测导线电压的对应关系，并根据对应关系，得到待测导线的电压值及位置变量值；第二处理模块，用于根据待测导线位置变量值、磁感应强度、多个传感器间的相对距离，得到待测导线的电流值。通过上述装置，不需要预先固定待测导线与传感器设备的空间位置关系，即可得到待测导线的电压值和电流值，降低了传感器设备的安装难度，同时，待测导线的电流、电压测量结果不受待测导线与传感器设备空间位置关系值的影响，提高了电力参数测量结果的准确性。
关于电力参数测量装置的具体限定可以参见上文中对于电力参数测量方法的限定，在此不再赘述。上述电力参数测量装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、多个传感器间相对距离、参考距离及测量得到的电压值、电流值等数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电力参数测量方法。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电力参数测量方法，其特征在于，所述方法应用于电力参数测量系统，所述系统包括多个传感器，所述多个传感器包括第一单轴电场传感器、第二单轴电场传感器、第三单轴电场传感器和单轴磁场传感器，所述第一单轴电场传感器、所述第二单轴电场传感器、所述第三单轴电场传感器和所述单轴磁场传感器沿同一直线共线设置，且所述直线与待测导线不共面，所述方法包括：
获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、磁感应强度、参考距离和所述多个传感器间的相对距离，所述第一电场强度为所述待测导线在所述第一单轴电场传感器位置处产生的电场强度，所述第二电场强度为所述待测导线在所述第二单轴电场传感器位置处产生的电场强度，所述第三电场强度为所述待测导线在所述第三单轴电场传感器位置处产生的电场强度，所述磁感应强度为所述待测导线在所述单轴磁场传感器位置处产生的磁场强度，所述参考距离为所述待测导线与预设的电力参考点间的距离；
在预设参考坐标系中，根据所述多个传感器的相对距离、待测导线位置变量及所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度，确定所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度与待测导线电压的对应关系，并根据所述对应关系，得到所述待测导线的电压值及位置变量值；所述位置变量值为所述待测导线的位置坐标值；
根据所述待测导线位置变量值、所述磁感应强度、所述多个传感器间的相对距离，得到所述待测导线的电流值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个传感器的相对距离、待测导线位置变量及所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度，确定所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度与待测导线电压的对应关系，并根据所述对应关系，得到所述待测导线的电压值及位置变量值，包括：
根据所述多个传感器的相对距离及所述待测导线位置变量，确定所述多个传感器与所述待测导线的空间距离关系，所述空间距离关系至少包括所述第一单轴电场传感器与所述待测导线的第一空间距离关系、所述第二单轴电场传感器与所述待测导线的第二空间距离关系和所述第三单轴电场传感器与所述待测导线的第三空间距离关系；
根据所述第一电场强度、所述第一空间距离关系、所述参考距离，确定所述第一电场强度与所述待测导线电压的第一对应关系；
根据所述第二电场强度、所述第二空间距离关系、所述参考距离，确定所述第二电场强度与所述待测导线电压的第二对应关系；
根据所述第三电场强度、所述第三空间距离关系、所述参考距离，确定所述第三电场强度与所述待测导线电压的第三对应关系；
根据所述第一对应关系、所述第二对应关系和所述第三对应关系，得到所述待测导线的电压值；
根据所述第一对应关系、所述第二对应关系、所述第三对应关系中的任意两个及所述待测导线的电压值，确定所述待测导线位置变量值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述多个传感器的相对距离及所述待测导线位置变量，确定所述多个传感器与所述待测导线的空间距离关系，包括：
在所述预设的参考坐标系中，根据所述多个传感器间的相对距离，确定所述多个传感器的位置坐标值，所述多个传感器的位置坐标值包括所述第一单轴电场传感器的第一位置坐标值、所述第二单轴电场传感器的第二位置坐标值、所述第三单轴电场传感器的第三位置坐标值；
根据所述第一位置坐标值及所述待测导线位置变量，确定所述待测导线与所述第一单轴电场传感器的第一空间距离关系；
根据所述第二位置坐标值及所述待测导线位置变量，确定所述待测导线与所述第二单轴电场传感器的第二空间距离关系；
根据所述第三位置坐标值及所述待测导线位置变量，确定所述待测导线与所述第三单轴电场传感器的第三空间距离关系。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述待测导线位置变量值、所述磁感应强度、所述多个传感器间的相对距离，得到所述待测导线的电流值，包括：
根据所述多个传感器的相对距离、所述待测导线位置变量值，确定所述单轴磁场传感器与所述待测导线的空间距离；
根据所述磁感应强度、所述空间距离及预设的比奥萨法尔算法，得到所述待测导线电流值，所述比奥萨法尔算法表征磁感应强度与电流之间的函数关系。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一单轴电场传感器、所述第二单轴电场传感器、所述第三单轴电场传感器和所述单轴磁场传感器沿同一直线共线设置，所述直线与待测导线异面相交且所呈夹角非直角；
所述根据所述多个传感器的相对距离、待测导线位置变量及所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度，确定所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度与待测导线电压的对应关系，包括：
根据所述多个传感器的相对距离、待测导线位置变量、所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度及所述夹角的余弦值，确定所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度与待测导线电压的对应关系；
所述根据所述磁感应强度、所述空间距离及预设的比奥萨法尔算法，得到所述待测导线电流值，包括：
根据所述磁感应强度、所述空间距离、所述夹角的余弦值及所述预设的比奥萨法尔算法，得到所述待测导线电流值。
6.一种电力参数测量系统，其特征在于，所述系统包括多个传感器，所述多个传感器至少包括第一单轴电场传感器、第二单轴电场传感器、第三单轴电场传感器和单轴磁场传感器，所述第一单轴电场传感器、所述第二单轴电场传感器、所述第三单轴电场传感器和所述单轴磁场传感器沿同一直线共线设置，且所述直线与待测导线不共面；
所述第一单轴电场传感器用于获取所述待测导线在所述第一单轴电场传感器位置处产生的第一电场强度；
所述第二单轴电场传感器用于获取所述待测导线在所述第二单轴电场传感器位置处产生的第二电场强度；
所述第三单轴电场传感器用于获取所述待测导线在所述第三单轴电场传感器位置处产生的第三电场强度；
所述单轴磁场传感器用于获取所述待测导线在所述单轴磁场传感器位置处产生的磁感应强度；
所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和所述磁感应强度用于测量所述待测导线的电流值和电压值。
7.一种电力参数测量装置，其特征在于，所述装置应用于电力参数测量系统，所述系统包括多个传感器，所述多个传感器包括第一单轴电场传感器、第二单轴电场传感器、第三单轴电场传感器和单轴磁场传感器，所述第一单轴电场传感器、所述第二单轴电场传感器、所述第三单轴电场传感器和所述单轴磁场传感器沿同一直线共线设置，且所述直线与待测导线不共面，所述装置包括：
获取模块，用于获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、磁感应强度、参考距离和所述多个传感器间的相对距离，所述第一电场强度为所述待测导线在所述第一单轴电场传感器位置处产生的电场强度，所述第二电场强度为所述待测导线在所述第二单轴电场传感器位置处产生的电场强度，所述第三电场强度为所述待测导线在所述第三单轴电场传感器位置处产生的电场强度，所述磁感应强度为所述待测导线在所述单轴磁场传感器位置处产生的磁场强度，所述参考距离为所述待测导线与预设的电力参考点间的距离；
第一处理模块，用于在预设参考坐标系中，根据所述多个传感器的相对距离、待测导线位置变量及所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度，确定所述第一电场强度、所述第二电场强度和所述第三电场强度与待测导线电压的对应关系，并根据所述对应关系，得到所述待测导线的电压值及位置变量值；所述位置变量值为所述待测导线的位置坐标值；
第二处理模块，用于根据所述待测导线位置变量值、所述磁感应强度、所述多个传感器间的相对距离，得到所述待测导线的电流值。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一处理模块具体用于根据所述多个传感器的相对距离及所述待测导线位置变量，确定所述多个传感器与所述待测导线的空间距离关系，所述空间距离关系至少包括所述第一单轴电场传感器与所述待测导线的第一空间距离关系、所述第二单轴电场传感器与所述待测导线的第二空间距离关系和所述第三单轴电场传感器与所述待测导线的第三空间距离关系；
根据所述第一电场强度、所述第一空间距离关系、所述参考距离，确定所述第一电场强度与所述待测导线电压的第一对应关系；
根据所述第二电场强度、所述第二空间距离关系、所述参考距离，确定所述第二电场强度与所述待测导线电压的第二对应关系；
根据所述第三电场强度、所述第三空间距离关系、所述参考距离，确定所述第三电场强度与所述待测导线电压的第三对应关系；
根据所述第一对应关系、所述第二对应关系和所述第三对应关系，得到所述待测导线的电压值；
根据所述第一对应关系、所述第二对应关系、所述第三对应关系中的任意两个及所述待测导线的电压值，确定所述待测导线位置变量值。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。
CN202010503805.3A 2020-06-05 2020-06-05 电力参数测量方法、系统、装置、计算机设备和存储介质 Active CN111650446B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010503805.3A CN111650446B (zh) 2020-06-05 2020-06-05 电力参数测量方法、系统、装置、计算机设备和存储介质
PCT/CN2021/098321 WO2021244636A1 (zh) 2020-06-05 2021-06-04 电力参数测量方法、系统、装置、计算机设备和存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010503805.3A CN111650446B (zh) 2020-06-05 2020-06-05 电力参数测量方法、系统、装置、计算机设备和存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111650446A CN111650446A (zh) 2020-09-11
CN111650446B true CN111650446B (zh) 2021-07-06

Family

ID=72342225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010503805.3A Active CN111650446B (zh) 2020-06-05 2020-06-05 电力参数测量方法、系统、装置、计算机设备和存储介质

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN111650446B (zh)
WO (1) WO2021244636A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111650446B (zh) * 2020-06-05 2021-07-06 南方电网数字电网研究院有限公司 电力参数测量方法、系统、装置、计算机设备和存储介质
CN112255452A (zh) * 2020-10-12 2021-01-22 贵州电网有限责任公司电力科学研究院 导电物体的功率分析方法、装置、功率传感器和存储介质
CN114910118A (zh) * 2021-11-17 2022-08-16 中国电力科学研究院有限公司 一种用于对交流输电线路电磁环境进行观测的方法及系统
CN114441833B (zh) * 2022-01-24 2023-03-31 南方电网数字电网研究院有限公司 电流测量方法、装置、计算机设备、存储介质
CN114814675B (zh) * 2022-03-09 2022-11-25 北京微纳星空科技有限公司 标定磁力矩器磁矩的方法、系统、存储介质和电子设备
CN114487557B (zh) * 2022-04-02 2022-07-12 南方电网数字电网研究院有限公司 非侵入式电压测量装置
CN114563619B (zh) * 2022-04-06 2023-02-17 南方电网数字电网研究院有限公司 基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法、装置
CN114441837B (zh) * 2022-04-06 2022-07-12 南方电网数字电网研究院有限公司 基于双轴电场传感芯片的电压测量方法及装置
CN114487561B (zh) 2022-04-06 2022-07-12 南方电网数字电网研究院有限公司 基于电场传感器的导线电压测量方法及装置
CN115343542B (zh) * 2022-10-18 2023-04-07 国网浙江省电力有限公司宁波市北仑区供电公司 标识作业人员安全作业范围的方法、装置、设备和介质
CN115808578B (zh) * 2022-12-02 2023-12-12 南方电网数字电网研究院有限公司 电力设备的电压获取方法、装置、设备、存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109254191A (zh) * 2018-11-27 2019-01-22 南方电网科学研究院有限责任公司 一种长直导线电流的测量方法、装置及系统
CN109283379A (zh) * 2018-09-28 2019-01-29 南方电网科学研究院有限责任公司 一种导线电流测量方法、装置、设备及可读存储介质
CN109283380A (zh) * 2018-09-28 2019-01-29 南方电网科学研究院有限责任公司 电力系统中线路电流的测量方法、装置、设备及存储介质
CN208888302U (zh) * 2018-09-28 2019-05-21 南方电网科学研究院有限责任公司 一种电力系统中线路电流的测量装置
CN110174548A (zh) * 2019-03-28 2019-08-27 南方电网科学研究院有限责任公司 一种长直导线电位的测量方法、测量装置及测量系统

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3515994B2 (ja) * 1999-05-14 2004-04-05 鈴木 文雄 液晶を用いた電場センサ及びそれを用いた立体動画記録再生装置
JP2003281230A (ja) * 2002-03-25 2003-10-03 Mitsubishi Electric Corp 送電線下の電界，磁束密度，誘導電圧・電流の計算システム並びにその計算を実行させるためのプログラム
US8405405B2 (en) * 2010-01-21 2013-03-26 Christos Tsironis Wideband I-V probe and method
EP2466324B1 (en) * 2010-12-15 2013-07-24 ABB Technology AG Combined measuring and detection system
US8729892B2 (en) * 2011-04-01 2014-05-20 Allegro Microsystems, Llc Differential magnetic field sensor structure for orientation independent measurement
CN102854365B (zh) * 2012-09-03 2015-04-08 中国科学院电工研究所 一种磁声电电流测量装置
CN106249024B (zh) * 2016-07-01 2018-04-03 重庆大学 基于D‑dot电场传感器的输电线路电压测量方法
CN107643438A (zh) * 2017-09-14 2018-01-30 重庆大学 基于法拉第磁光效应的光学电流传感器及其电流测量方法
CN207611086U (zh) * 2017-11-22 2018-07-13 南方电网科学研究院有限责任公司 多轴磁阻电流测量设备和系统
CN108872689B (zh) * 2018-06-13 2023-12-05 国网浙江省电力有限公司金华供电公司 一种基于特征电场和磁场的特高压直流线路验电装置
CN109115217B (zh) * 2018-07-05 2021-04-23 国网陕西省电力公司电力科学研究院 基于电流磁场的输电线路特殊杆塔位置导线参数反演方法
CN109917172B (zh) * 2019-03-28 2021-04-23 南方电网科学研究院有限责任公司 一种导线电位的测量方法、测量装置及测量系统
CN110412339B (zh) * 2019-08-08 2021-03-19 南方电网科学研究院有限责任公司 一种电力系统电流测量装置及方法
CN111650446B (zh) * 2020-06-05 2021-07-06 南方电网数字电网研究院有限公司 电力参数测量方法、系统、装置、计算机设备和存储介质

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109283379A (zh) * 2018-09-28 2019-01-29 南方电网科学研究院有限责任公司 一种导线电流测量方法、装置、设备及可读存储介质
CN109283380A (zh) * 2018-09-28 2019-01-29 南方电网科学研究院有限责任公司 电力系统中线路电流的测量方法、装置、设备及存储介质
CN208888302U (zh) * 2018-09-28 2019-05-21 南方电网科学研究院有限责任公司 一种电力系统中线路电流的测量装置
CN109254191A (zh) * 2018-11-27 2019-01-22 南方电网科学研究院有限责任公司 一种长直导线电流的测量方法、装置及系统
CN110174548A (zh) * 2019-03-28 2019-08-27 南方电网科学研究院有限责任公司 一种长直导线电位的测量方法、测量装置及测量系统

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021244636A1 (zh) 2021-12-09
CN111650446A (zh) 2020-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111650446B (zh) 电力参数测量方法、系统、装置、计算机设备和存储介质
CN111426870A (zh) 导线运行状态检测方法、系统、装置和计算机设备
CN111458573A (zh) 导线电力参数测量方法、装置、系统和计算机设备
CN109283380B (zh) 电力系统中线路电流的测量方法、装置、设备及存储介质
WO2022193454A1 (zh) 电流传感器、电流测量设备、系统、装置和存储介质
CN113049873B (zh) 电流传感器、电流测量设备、系统、装置和存储介质
CN111650539A (zh) 导线运行参数检测方法、系统、装置和计算机设备
US9664810B2 (en) Method of locating the position of linear objects
CN110160497B (zh) 铁塔倾斜测量方法、装置、计算机设备和存储介质
CN112305480A (zh) 校准阻抗测量设备
CN111007445A (zh) 梯度线圈测量中心的定位方法和梯度线圈线性度测量方法
CN111336985A (zh) 一种采空区铁塔的监测方法、装置、存储介质及电子设备
CN111024986A (zh) 超声波风速风向仪数据校准方法、装置及设备、存储介质
CN112525144B (zh) 一种非线性姿态检测补偿方法及终端
CN111460900B (zh) 一种复杂电磁环境构建等效性量化评估方法
CN110488095B (zh) 利用正交标量场分量的场探头各向同性补偿
CN111521859A (zh) 电力设备的线路电流测量方法、装置及计算机设备
CN114839482A (zh) 低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位方法及装置
CN114441832A (zh) 导线电流确定方法、装置、计算机设备和存储介质
CN111239557B (zh) 基于在线校准的局部放电定位方法
CN114487552A (zh) 基于微型电场传感芯片的电压测量方法、装置和设备
CN108253931B (zh) 一种双目立体视觉测距方法及其测距装置
CN115615310B (zh) 电缆位移的检测方法、设备和系统
JP6747088B2 (ja) 磁界強度推定装置及び磁界強度推定方法
CN113777384A (zh) 四分裂导线电流检测方法、装置、计算机设备和存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: Room 86, room 406, No.1, Yichuang street, Zhongxin Guangzhou Knowledge City, Huangpu District, Guangzhou City, Guangdong Province

Applicant after: Southern Power Grid Digital Grid Research Institute Co.,Ltd.

Address before: 511458 Room 1301, Chengtou Building, 106 Fengze East Road, Nansha District, Guangzhou City, Guangdong Province (self-compiled 1301-12159)

Applicant before: Southern Power Grid Digital Grid Research Institute Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant