CN112433106B - 一种电缆终端电荷的测量装置及方法 - Google Patents

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China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
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China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Xian Jiaotong University
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Abstract

本发明公开了一种电缆终端电荷的测量装置及方法，包括连接杆、圆形卡环及箱体，箱体的侧面设置有轨道，轨道上设置有能够在轨道上移动的移动设备，移动设备上设置有转动装置，连接杆的一端与圆形卡环，连接杆的另一端连接于转动装置上，箱体内设置有控制器，控制器与转动装置及移动设备相连接，圆形卡环上沿周向设置有若干探头，各探头与控制器相连接，该装置及方法能够准确测量电缆终端的电荷。

Description

一种电缆终端电荷的测量装置及方法
技术领域
本发明涉及一种测量装置及方法，具体涉及一种电缆终端电荷的测量装置及方法。
背景技术
高压直流输电具有远距离传输、大容量、低损耗等一系列优点，因此高压柔性直流输电在国内被大力发展。高压直流终端是高压直流输电系统的重要组成部分，但它却是直流输电系统的薄弱环节。主要原因之一是直流终端的绝缘中空间电荷的累积使得终端中的场强发生严重畸变，因此该设备中电荷密度的分布测量十分重要。但目前由于设备结构的复杂性，针对设备中电荷的测量很难实现。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种电缆终端电荷的测量装置及方法，该装置及方法能够准确测量电缆终端的电荷。
为达到上述目的，本发明所述的电缆终端电荷的测量装置包括连接杆、圆形卡环及箱体，箱体的侧面设置有轨道，轨道上设置有能够在轨道上移动的移动设备，移动设备上设置有转动装置，连接杆的一端与圆形卡环，连接杆的另一端连接于转动装置上，箱体内设置有控制器，控制器与转动装置及移动设备相连接，圆形卡环上沿周向设置有若干探头，各探头与控制器相连接。
还包括四个按钮，其中，四个按钮与控制器相连接。
圆形卡环上设置有裂缝。
探头的数目为八个。
还包括与控制器相连接的显示器。
一种电缆终端电荷的测量方法包括以下步骤：
构建电缆终端的三维模型；
控制器控制移动设备在轨道上移动，以带动圆形卡环沿电缆终端上下移动，其中，通过各探头每隔预设间距测量该位置的电势，用测量的电势构造适应度方程；
利用有限元方法计算在初始电荷密度的作用下电缆终端周围的电势分布；
计算基于有限元计算获得的测量点电势与测量电势之差的二范数，并判断该二范数是否小于等于预设误差，当该二范数小于等于预设误差时，则通过交叉变异得到下一代种群；否则，则认为此时终端中的电荷密度分布为电缆终端电荷的测量结果。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的电缆终端电荷的测量装置及方法在具体操作时，通过各探头每隔预设间距测量该位置的电势，用测量的电势构造适应度方程，再利用遗传算法计算电缆终端的电荷，操作方便、简单，实用性极强，便于实现。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的流程图。
其中，1为箱体、2为连接杆、3为圆形卡环、4为探头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的电缆终端电荷的测量装置包括连接杆2、圆形卡环3及箱体1，箱体1的侧面设置有轨道，轨道上设置有能够在轨道上移动的移动设备，移动设备上设置有转动装置，连接杆2的一端与圆形卡环3，连接杆2的另一端连接于转动装置上，箱体1内设置有控制器，控制器与转动装置及移动设备相连接，圆形卡环3上沿周向设置有若干探头4，各探头4与控制器相连接。
本发明还包括四个按钮，其中，四个按钮与控制器相连接，以控制圆形卡环3上下左右移动。
圆形卡环3上设置有裂缝，可以实现圆形卡环3的打开。
探头4的数目为八个，该探头4可以测量出所在位置处的电势。
本发明还包括与控制器相连接的显示器，通过该显示器可以实现测量结果的显示。
参考图2，本发明所述的电缆终端电荷的测量方法包括以下步骤：
基于测量得到终端周围的电势构造适应度方程，适应度方程为：
||u-uobs||2≤σ
构建电缆终端的三维模型；
控制器控制移动设备在轨道上移动，以带动圆形卡环3沿电缆终端上下移动，其中，通过各探头4每隔预设间距测量电荷密度，将测量得到的电势构造适应度方程，预设间距为20厘米；
利用有限元方法计算在初始电荷密度的作用下电缆终端周围的电势分布；
计算基于有限元计算获得的测量点电势与测量电势之差的二范数，并判断该二范数是否小于等于预设误差，当该二范数小于等于预设误差时，则通过交叉变异得到下一代种群；否则，则认为此时终端中的电荷密度分布为电缆终端电荷的测量结果。

Claims (5)

1.一种电缆终端电荷的测量方法，其特征在于，基于电缆终端电荷的测量装置，所述电缆终端电荷的测量装置包括连接杆（2）、圆形卡环（3）及箱体（1），箱体（1）的侧面设置有轨道，轨道上设置有能够在轨道上移动的移动设备，移动设备上设置有转动装置，连接杆（2）的一端与圆形卡环（3）相连接，连接杆（2）的另一端连接于转动装置上，箱体（1）内设置有控制器，控制器与转动装置及移动设备相连接，圆形卡环（3）上沿周向设置有若干探头（4），各探头（4）与控制器相连接；
包括以下步骤：
构建电缆终端的三维模型；
控制器控制移动设备在轨道上移动，以带动圆形卡环（3）沿电缆终端上下移动，其中，通过各探头（4）每隔预设间距测量该探头位置的电势，用测量的电势构造适应度方程；
利用有限元方法计算在初始电荷密度的作用下电缆终端周围的电势分布；
计算基于有限元计算获得的测量点电势与测量电势之差的二范数，并判断该二范数是否小于等于预设误差，当该二范数小于等于预设误差时，则通过交叉变异得到下一代种群；否则，则认为此时终端中的电荷密度分布为电缆终端电荷的测量结果。
2.根据权利要求1所述的电缆终端电荷的测量方法，其特征在于，还包括四个按钮，其中，四个按钮与控制器相连接。
3.根据权利要求1所述的电缆终端电荷的测量方法，其特征在于，圆形卡环（3）上设置有裂缝。
4.根据权利要求1所述的电缆终端电荷的测量方法，其特征在于，探头（4）的数目为八个。
5.根据权利要求1所述的电缆终端电荷的测量方法，其特征在于，还包括与控制器相连接的显示器。
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