CN117849428A - 一种无线通信技术采集cvt操作过电压的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高电压试验技术领域，尤其涉及一种无线通信技术采集CVT操作过电压的系统及方法。该系统是在CVT接地连接端下方安装抗电磁壳体，在抗电磁壳体内安装有阻性分流单元、积分单元及Zigbee信号采集无线通信单元，所述CVT与阻性分流单元串联连接，所述阻性分流单元与积分单元并联连接，所述Zigbee信号采集无线通信单元与所述积分单元并联连接。本发明通过在CVT的串联电容器与地之间串联阻性分流单元，并将积分单元与所述阻性分流单元并联，采用Zigbee信号采集无线通信单元，与所述积分电容并联，用于检测所述积分电容两接线端的模拟输出信号。该方法可大幅度减少CVT的线圈传感单元分布参数带来的误差，使得操作过电压的测试精确度得到显著的提高。
Description
技术领域
本发明属于高电压试验技术领域，尤其涉及一种无线通信技术采集CVT操作过电压的系统及方法。
背景技术
对电力系统开展科学研究及现场运行经验表明，变压器、隔离开关等高压电气的绝缘特性及承受过电压的能力对电网的可靠运行至关重要。在各类电网设备操作过程中，难免产生各种类型的过电压，从而引起电气设备绝缘性能下降，甚至导致电网事故发生。对此，科研人员对高压电气的操作过电压开展采集与分析，评价各类电力系统的绝缘水平，为降低发生电网设备闪络事件做出了不懈努力。
对高压电气开展操作过电压采集试验，必须依据被试对象选取对应的传感器。传统电力试验类传感器分为电磁型、电容型，其原理均是通过感应方式实现将高压信号转换为可接入仪表的小信号。近年来还出现了利用套管末屏电容分压，集成传输小信号光纤方式的各类变送器。在上述传感器中，由于电容性电压互感器CVT具备较好的动态相应特性，线性度好，结构简单，在进行高压测试场合得到了广泛的应用。但是其二次侧未与一次侧完全隔离，在二次侧接地不良的情况下，易发生试验人员触电事故；电磁类互感器内部为电感结构，在一次侧出现瞬态信号时，由于受到带宽限制，二次侧会出现饱和失真情况，导致操作过电压信号采集不精确；光纤式电压互感器由于使用光电耦合方式实现隔离，在绝缘与电气隔离方面得到了改善，精确度亦可以满足瞬态信号采集指标。但光纤由于本身弯折后易损坏的特性，不利于试验人员现场测试，同时受成本制约，难以大范围推广使用。
电容式电压互感器与电磁式电压互感器相比，具有冲击绝缘强度高、制造简单、重量轻、体积小、成本低、运行可靠、维护方便并可兼做高频载波通信的耦合电容等优点。然而，受到设备的带宽和线圈传感单元的分布参数的影响，CVT二次侧录波无法完整记录操作过电压的波形。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种无线通信技术采集CVT操作过电压的系统及方法。其目的是为了实现精确检测CVT操作过电压的发明目的。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种无线通信技术采集CVT操作过电压的系统，包括CVT，在CVT接地连接端下方安装抗电磁壳体，在抗电磁壳体内安装有阻性分流单元、积分单元及Zigbee信号采集无线通信单元，所述CVT与阻性分流单元串联连接，所述阻性分流单元与积分单元并联连接，所述Zigbee信号采集无线通信单元与所述积分单元并联连接。
更进一步的，所述CVT包括：容性高压分压单元和线圈传感单元；所述容性高压分压单元由若干电容串联组成，容性高压分压单元的主电容器和串联电容器间的中压引出导线与所述线圈传感单元相接；所述串联电容器输出侧的接地导线经由接地连接端引出，串联电容器与所述阻性分流单元串联后连接至接地引下线；所述由接地连接端引出的接地导线通过屏蔽线经由阻性分流单元后，经由屏蔽线引出至接地引下线。
更进一步的，所述阻性分流单元和所述积分单元均安装于抗电磁壳体内，所述积分单元包括：串联连接的积分电阻和积分电容；其中，积分单元的积分电阻和积分电容安装于印制电路板上。
更进一步的，所述Zigbee信号采集无线通信单元与所述积分单元中积分电容并联，用于采集和检测积分电容两接线端的模拟输出信号，并通过无线方式与计算机完成数据交换；所述Zigbee信号采集无线通信单元的天线连接口经馈线连接至抗电磁壳体外部天线固定端。
一种无线通信技术采集CVT操作过电压的方法，包括：
获取积分单元的积分电容两接线端的模拟输出信号；
利用积分电容两接线端的模拟输出信号，检测CVT操作过电压。
更进一步的，所述获取积分单元的积分电容两接线端的模拟输出信号，是利用Zigbee信号采集无线通信单元获取积分单元的积分电容两端的模拟输出信号；当开展试验并产生操作过电压u(t)时，有高频瞬态电流i(t)流过CVT，高频瞬态电流与操作过电压的关系式如下式所示：
其中，CP为主电容器CH和串联电容器CM串联后的电容值，为操作过电压对时间的导数；
采集与容性高压分压单元的呈现串联结构的阻性分流单元R所采集到的高频瞬态电流i(t)，此时阻性分流单元R的模拟输出信号为uR(t)，将该模拟输出信号连接至由积分电阻r和积分电容C组成无源积分电路，对高频瞬态电压下经过容性高压分压单元的高频瞬态电流进行积分，得到操作过电压波形，其数学表达式为：
其中，i1(t)为积分单元电路中流过的电流，为操作过电压对时间的导数，1/jωC为操作过电压的实际频率下，对应积分电容C的容抗值；
该积分单元中流过的电流i1(t)存在如下关系式：
式中，uC(t)为积分单元电路中积分电容C的输出信号；
由式(2)-(4)可得：
通过对公式(5)等号两侧进行积分运算：
得到：
其中，ωr为操作过电压的实际频率下，对应积分积分电阻r的阻抗值；1/jωC为操作过电压的实际频率下，对应积分电容C的容抗值；
CVT上操作过电压u(t)与积分单元所在电路中积分电容C的输出信号呈现一次比例关系，若系统中各硬件的参数信息确定，则为精确检测操作过电压；
所述利用积分电容两接线端的模拟输出信号，检测CVT操作过电压，如下式所示：
其中，u(t)为CVT操作过电压；r为积分电阻的阻值；R为阻性分流单元的阻值；CP为主电容器和串联电容器的串联电容值；CH为主电容器的电容值；uC(t)为积分电容两端的模拟输出信号。
一种无线通信技术采集CVT操作过电压的装置，包括：
获取模块，用于获取积分单元的积分电容两接线端的模拟输出信号；
检测模块，用于利用积分电容两接线端的模拟输出信号，检测CVT操作过电压。
更进一步的，所述获取积分单元的积分电容两接线端的模拟输出信号，是利用Zigbee信号采集无线通信单元获取积分单元的积分电容两端的模拟输出信号；当开展试验并产生操作过电压u(t)时，有高频瞬态电流i(t)流过CVT，高频瞬态电流与操作过电压的关系式如下式所示：
其中，CP为主电容器CH和串联电容器CM串联后的电容值，为操作过电压对时间的导数；
采集与容性高压分压单元的呈现串联结构的阻性分流单元R所采集到的高频瞬态电流i(t)，此时阻性分流单元R的模拟输出信号为uR(t)，将该模拟输出信号连接至由积分电阻r和积分电容C组成无源积分电路，对高频瞬态电压下经过容性高压分压单元的高频瞬态电流进行积分，得到操作过电压波形，其数学表达式为：
其中，i1(t)为积分单元电路中流过的电流，为操作过电压对时间的导数，1/jωC为操作过电压的实际频率下，对应积分电容C的容抗值；
该积分单元中流过的电流i1(t)存在如下关系式：
式中，uC(t)为积分单元电路中积分电容C的输出信号；
由式(2)-(4)可得：
通过对公式(5)等号两侧进行积分运算：
得到：
其中，ωr为操作过电压的实际频率下，对应积分积分电阻r的阻抗值；1/jωC为操作过电压的实际频率下，对应积分电容C的容抗值；
CVT上操作过电压u(t)与积分单元所在电路中积分电容C的输出信号呈现一次比例关系，若系统中各硬件的参数信息确定，则为精确检测操作过电压；
所述利用积分电容两接线端的模拟输出信号，检测CVT操作过电压，如下式所示：
其中，u(t)为CVT操作过电压；r为积分电阻的阻值；R为阻性分流单元的阻值；CP为主电容器和串联电容器的串联电容值；CH为主电容器的电容值；uC(t)为积分电容两端的模拟输出信号。
一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现任一所述的一种无线通信技术采集CVT操作过电压的方法的步骤。
一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现任一所述的一种无线通信技术采集CVT操作过电压的方法的步骤。本发明具有以下有益效果及优点：
本发明通过在CVT的串联电容器与地之间串联阻性分流单元，并将积分单元与所述阻性分流单元并联，采用Zigbee信号采集无线通信单元，Zigbee即紫蜂协议,与所述积分电容并联，用于检测所述积分电容两接线端的模拟输出信号。该方法可大幅度减少CVT的线圈传感单元分布参数带来的误差，使得操作过电压的测试精确度得到显著的提高。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明无线通信技术采集CVT操作过电压的系统的原理图；
图2是本发明的CVT原理图；
图3是本发明的耦合容性高压分压单元的原理图；
图4是本发明的内置阻性分流单元的无线通信技术采集CVT操作过电压系统现场安装图；
图5是本发明的检测CVT操作过电压的方法流程图；
图6是本发明的无线通信技术采集CVT操作过电压无线通信方法流程图。
图中：抗电磁壳体1，积分电容C2，阻性分流单元R3，积分电阻r4，Zigbee信号采集无线通信单元5，接地引下线6，中压套管7，中压引出导线8，低压套管9，接地端子10，天线11，积分单元12，线圈传感单元13，高压端电容组20，低压端电容21。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面将结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1-图6描述本发明一些实施例的技术方案。
实施例1
本发明提供了一个实施例，是一种无线通信技术采集CVT操作过电压的系统，如图1所示，图1是本发明无线通信技术采集CVT操作过电压的系统的原理图。
本发明通过在CVT的串联电容器与接地引下线间串联阻性分流单元，并将积分单元与所述阻性分流单元并联，再将Zigbee信号采集无线通信单元与积分单元中积分电容并联，从而开展系统操作过电压的采集，该方法避免了CVT中线圈传感单元分布参数的影响，能够精确地采集操作过电压。
本发明系统包括CVT,在CVT接地连接端下方安装抗电磁壳体1，在抗电磁壳体1内安装有阻性分流单元R3、积分电容C2，积分电阻r4，及Zigbee信号采集无线通信单元5。其中，所述CVT与阻性分流单元R3串联连接，所述阻性分流单元R3与积分单元12并联连接，所述Zigbee信号采集无线通信单元5与积分电容2并联连接。
本发明所述CVT包含：容性高压分压单元和线圈传感单元。所述容性高压分压单元的主电容器CH与串联电容器CM间的中压引出导线8经由中压套管7引出，并与所述线圈传感单元13相连接；所述串联电容器CM低压侧导线经由低压套管9、接地端子10引出，并与所述阻性分流单元R3串联连接至接地引下线6；所述积分单元12与所述阻性分流单元R3并联，所述积分单元12包含：串联连接的积分电阻r4和积分电容C2。其中，所述积分单元的积分电阻r4和积分电容C2安装于印制电路板上；所述Zigbee信号采集无线通信单元5与积分电容C2并联，将采集到的操作过电压结果以无线通信方式,经由天线11发送至上位机。
如图2所示，图2为本发明提出的CVT的原理图。所述CVT由容性高压分压单元和线圈传感单元组成。所述容性高压分压单元由若干电容串联组成，对高压侧电压进行分压。其中，U为高压侧电压；CH和CM分别为主电容器和串联电容器；Lk为补偿电抗器；TV为中间变压器；La、Ln为二次绕组接线端子，Xa和Xn为剩余绕组接线端子；ZL为二次负荷；ZX为阻尼器。在操作过电压下，线圈传感单元由于存在高频分布参数，其二次绕组输出电压反映操作过电压波形存在一定的失真。因而本发明提出一种无线通信技术采集CVT操作过电压的系统及方法。本发明所述接地端子10引出的接地导线连接屏蔽线通过所述阻性分流单元R3后，经由屏蔽线连接接地引下线6。所述阻性分流单元R3和所述积分单元12均安装于抗电磁壳体1内。所述积分单元12的积分电阻r4和积分电容C2安装于印制电路板上。
本发明所述Zigbee信号采集无线通信单元5与所述积分单元12中积分电容C2并联，用于采集所述积分电容C2两接线端的模拟输出信号，并通过无线方式与计算机完成数据交换。
如图4所示，图4为根据本发明提出的内置阻性分流单元的无线通信技术采集CVT操作过电压系统现场安装图。其中，电容CM的接地导线通过低压套管9经由接地连接端引出，在接地连接端下方安装抗电磁壳体，将阻性分流单元R3、积分单元12、Zigbee信号采集无线通信单元5均安装于抗电磁壳体内，该抗电磁壳体1可有效避免空间杂乱电磁波信号对采集结果的影响。从接地端子10引出的接地导线经由屏蔽线进入抗电磁壳体1，流经阻性分流单元R3后经由屏蔽线引出后连接至接地引下线6。阻性分流单元R3两端输出的模拟输出信号与所述积分单元12连接。所述积分单元12的电阻r4与积分电容C2均安装在印制电路板上。经调理的输出信号从积分电容C2两端引出，并接入Zigbee信号采集无线通信单元5。所述Zigbee信号采集无线通信单元5的天线连接口经馈线连接至抗电磁壳体1外部的天线11的固定端。
实施例2
本发明又提供了一个实施例，是一种无线通信技术采集CVT操作过电压的系统，包括：CVT，在CVT接地连接端下方安装抗电磁壳体1，在抗电磁壳体1内安装有阻性分流单元R3、积分单元12及Zigbee信号采集无线通信单元5。所述CVT包含：容性高压分压单元和线圈传感单元；所述容性高压分压单元的主电容器和串联电容器间的中压引出导线8与所述线圈传感单元13相连接；所述串联电容器低压侧导线经由接地端子10引出，并与所述阻性分流单元R3串联后连接至接地引下线6；所述积分单元12与所述阻性分流单元R3并联，所述积分单元12包含：串联连接的积分电阻r4和积分电容C2。所述Zigbee信号采集无线通信单元5与积分单元12中积分电容C2并联。
本发明通过在CVT的串联电容器与地之间串联阻性分流单元，并将积分单元与所述阻性分流单元并联，以开展系统操作过电压的测试。该方法可大幅度减少CVT的线圈传感单元分布参数带来的误差，精确完成操作过电压的测试。
实施例3
本发明又提供了一个实施例，是一种无线通信技术采集CVT操作过电压的方法，包括：
获取积分单元的积分电容两接线端的模拟输出信号，利用积分电容两接线端的模拟输出信号精确检测CVT操作过电压；
其中，u(t)为CVT高压侧操作过电压；r为积分电阻的阻值；R为阻性分流单元的阻值；CP为主电容器和串联电容器的串联电容值；CH为主电容器的电容值；uC(t)为积分电容两接线端的模拟输出信号；
利用Zigbee信号采集无线通信单元获取所述积分单元的积分电容两接线端的模拟输出信号。
实施例4
本发明又提供了一个实施例，是一种无线通信技术采集CVT操作过电压的方法，
当开展试验并产生操作过电压u(t)时，有高频瞬态电流i(t)流过CVT，此时，高频瞬态电流与操作过电压的关系式如式(1)所示：
其中，CP为主电容器CH和串联电容器CM串联后的电容值，为操作过电压对时间的导数。
采集与容性高压分压单元的呈现串联结构的阻性分流单元R所采集到的高频瞬态电流i(t)，此时阻性分流单元R的模拟输出信号为uR(t)，将该模拟输出信号连接至由积分电阻r和积分电容C组成无源积分电路，对高频瞬态电压下经过容性高压分压单元的高频瞬态电流进行积分，从而可以得到操作过电压波形，其数学表达式为：
其中，i1(t)为积分单元电路中流过的电流，为操作过电压对时间的导数，1/jωC为操作过电压的实际频率下，对应积分电容C的容抗值。
该积分单元中流过的电流i1(t)存在如下关系式：
式中，uC(t)为积分单元电路中积分电容C的输出信号。
由式(2)-(4)可得：
通过对公式(5)等号两侧进行积分运算：
可以得到：
其中，ωr为操作过电压的实际频率下，对应积分积分电阻r的阻抗值；1/jωC为操作过电压的实际频率下，对应积分电容C的容抗值。
综上，CVT上操作过电压u(t)与积分单元所在电路中积分电容C的输出信号呈现一次比例关系。因而，若系统中各硬件的参数信息确定，仅采集积分单元电路中积分电容C的输出电压uC(t)，即可以精确检测操作过电压。
如图3所示，图3是本发明的耦合容性高压分压单元的原理图。所述耦合容性高压分压单元由高压端电容组20和低压端电容21构成。所述高压端电容20为N节容量均为CH的电容串联而成，所述低压端电容21为单节容量为CL的电容。所述的耦合容性高压分压单元的由高压端电容组20和低压端电容21串联构成，所述的耦合容性高压分压单元高压端连接试验线路，所述的耦合容性高压分压单元的中压端由中压引出导线8引出，所述的耦合容性高压分压单元的低压端由低压套管9经由接地端子10连接至接地引下线6。
实施例5
本发明又提供了一个实施例，是一种无线通信技术采集CVT操作过电压的方法，如图5所示，图5为根据本发明提出的检测CVT操作过电压的方法流程图，本发明提出获取所述积分单元的积分电容两端电压Ux，依据Ux确定CVT一次侧操作过电压。
该方法包括以下步骤：
步骤1.获取积分单元的积分电容两端电压。
利用Zigbee信号采集无线通信单元获取所述积分单元的积分电容两端的模拟输出信号。
步骤2.依据积分单元的积分电容两端电压，确定CVT一次侧操作过电压。
利用积分电容两端的模拟输出信号精确检测所述CVT操作过电压。其中利用所述积分电容两端的模拟输出信号精确检测所述CVT操作过电压，如下式所示：
其中，u(t)为CVT操作过电压；r为积分电阻的阻值；R为阻性分流单元的阻值；CP为主电容器和串联电容器的串联电容值；CH为主电容器的电容值；uC(t)为积分电容两端的模拟输出信号。
如图6所示，图6为根据本发明提出的无线通信技术采集CVT操作过电压无线通信方法流程图，本发明提出通过利用三只采样探头分别获取三相CVT积分单元的积分电容两端电压Ux，并以无线通信方式将采集到的操作过电压波形发送至上位机。
在高压电气未合闸时，将三只所述采集探头分别连接至A、B、C三相CVT积分单元的积分电容两端。此时，每组探头ADC0、ADC1两个模拟转换通道采样到的结果同为基准源电压。所述ADC0为模拟通道0采样结果，所述ADC1为模拟通道1采样结果。并将ADC1采集值初始化作为参考零电位，程序持续检测ADC0的模拟通道采样情况。
当高压电气合闸后，会引起ADC0模拟转换通道采集值的变化。当每只探头的ADC0与ADC1的绝对值超过启动阈值电压ΔADC后，所述探头内部的微处理器将持续采集结果并写入内部SRAM缓冲区。当SRAM缓冲区写满后，等待上位机发出召唤采集结果的握手信号。试验结束后，操作人员利用上位机发出召唤采集结果的握手信号，为避免三只探头的无线信号发生碰撞，A探头首先发出转换结果数据包，B、C探头等待；待A探头完成数据包发送后，B探头发出转换结果数据包，A、C探头等待；待B探头完成数据包发送后，C探头发出转换结果数据包，A、B探头等待；待C探头完成数据包发送后，此轮操作过电压信号完成全部数据包的发送流程。
实施例6
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现实施例1或2所述的任一一种无线通信技术采集CVT操作过电压的方法的步骤。
实施例7
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1或2所述的任一一种无线通信技术采集CVT操作过电压的方法的步骤。
实施例8
本发明又提供了一个实施例，是一种无线通信技术采集CVT操作过电压的装置，包括：
获取模块，用于获取积分单元的积分电容两接线端的模拟输出信号；
检测模块，用于利用积分电容两接线端的模拟输出信号，检测CVT操作过电压。
所述一种无线通信技术采集CVT操作过电压的装置，用于实现如实施例1-7所述的一种无线通信技术采集CVT操作过电压的方法的步骤。
实施例9
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现实施例1或2所述的任一一种无线通信技术采集CVT操作过电压的方法的步骤。
实施例10
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1或2所述的任一一种无线通信技术采集CVT操作过电压的方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在本发明中，术语“连接”、“固定”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无线通信技术采集CVT操作过电压的系统，其特征是：包括CVT，在CVT接地连接端下方安装抗电磁壳体，在抗电磁壳体内安装有阻性分流单元、积分单元及Zigbee信号采集无线通信单元，所述CVT与阻性分流单元串联连接，所述阻性分流单元与积分单元并联连接，所述Zigbee信号采集无线通信单元与所述积分单元并联连接。
2.根据权利要求1所述的一种无线通信技术采集CVT操作过电压的系统，其特征是：所述CVT包括：容性高压分压单元和线圈传感单元；所述容性高压分压单元由若干电容串联组成，容性高压分压单元的主电容器和串联电容器间的中压引出导线与所述线圈传感单元相接；所述串联电容器输出侧的接地导线经由接地连接端引出，串联电容器与所述阻性分流单元串联后连接至接地引下线；所述由接地连接端引出的接地导线通过屏蔽线经由阻性分流单元后，经由屏蔽线引出至接地引下线。
3.根据权利要求1所述的一种无线通信技术采集CVT操作过电压的系统，其特征是：所述阻性分流单元和所述积分单元均安装于抗电磁壳体内，所述积分单元包括：串联连接的积分电阻和积分电容；其中，积分单元的积分电阻和积分电容安装于印制电路板上。
4.根据权利要求1所述的一种无线通信技术采集CVT操作过电压的系统，其特征是：所述Zigbee信号采集无线通信单元与所述积分单元中积分电容并联，用于采集和检测积分电容两接线端的模拟输出信号，并通过无线方式与计算机完成数据交换；所述Zigbee信号采集无线通信单元的天线连接口经馈线连接至抗电磁壳体外部天线固定端。
5.一种无线通信技术采集CVT操作过电压的方法，其特征是：包括：
获取积分单元的积分电容两接线端的模拟输出信号；
利用积分电容两接线端的模拟输出信号，检测CVT操作过电压。
6.根据权利要求5所述的一种无线通信技术采集CVT操作过电压的方法，其特征是：所述获取积分单元的积分电容两接线端的模拟输出信号，是利用Zigbee信号采集无线通信单元获取积分单元的积分电容两端的模拟输出信号；当开展试验并产生操作过电压u(t)时，有高频瞬态电流i(t)流过CVT，高频瞬态电流与操作过电压的关系式如下式所示：
其中，CP为主电容器CH和串联电容器CM串联后的电容值，为操作过电压对时间的导数；
采集与容性高压分压单元的呈现串联结构的阻性分流单元R所采集到的高频瞬态电流i(t)，此时阻性分流单元R的模拟输出信号为uR(t)，将该模拟输出信号连接至由积分电阻r和积分电容C组成无源积分电路，对高频瞬态电压下经过容性高压分压单元的高频瞬态电流进行积分，得到操作过电压波形，其数学表达式为：
其中，i1(t)为积分单元电路中流过的电流，为操作过电压对时间的导数，1/jωC为操作过电压的实际频率下，对应积分电容C的容抗值；
该积分单元中流过的电流i1(t)存在如下关系式：
式中，uC(t)为积分单元电路中积分电容C的输出信号；
由式(2)-(4)可得：
通过对公式(5)等号两侧进行积分运算：
得到：
其中，ωr为操作过电压的实际频率下，对应积分积分电阻r的阻抗值；1/jωC为操作过电压的实际频率下，对应积分电容C的容抗值；
CVT上操作过电压u(t)与积分单元所在电路中积分电容C的输出信号呈现一次比例关系，若系统中各硬件的参数信息确定，则为精确检测操作过电压；
所述利用积分电容两接线端的模拟输出信号，检测CVT操作过电压，如下式所示：
其中，u(t)为CVT操作过电压；r为积分电阻的阻值；R为阻性分流单元的阻值；CP为主电容器和串联电容器的串联电容值；CH为主电容器的电容值；uC(t)为积分电容两端的模拟输出信号。
7.一种无线通信技术采集CVT操作过电压的装置，其特征是：包括：
获取模块，用于获取积分单元的积分电容两接线端的模拟输出信号；
检测模块，用于利用积分电容两接线端的模拟输出信号，检测CVT操作过电压。
8.根据权利要求7所述的一种无线通信技术采集CVT操作过电压的装置，其特征是：所述获取积分单元的积分电容两接线端的模拟输出信号，是利用Zigbee信号采集无线通信单元获取积分单元的积分电容两端的模拟输出信号；当开展试验并产生操作过电压u(t)时，有高频瞬态电流i(t)流过CVT，高频瞬态电流与操作过电压的关系式如下式所示：
其中，CP为主电容器CH和串联电容器CM串联后的电容值，为操作过电压对时间的导数；
采集与容性高压分压单元的呈现串联结构的阻性分流单元R所采集到的高频瞬态电流i(t)，此时阻性分流单元R的模拟输出信号为uR(t)，将该模拟输出信号连接至由积分电阻r和积分电容C组成无源积分电路，对高频瞬态电压下经过容性高压分压单元的高频瞬态电流进行积分，得到操作过电压波形，其数学表达式为：
其中，i1(t)为积分单元电路中流过的电流，为操作过电压对时间的导数，1/jωC为操作过电压的实际频率下，对应积分电容C的容抗值；
该积分单元中流过的电流i1(t)存在如下关系式：
式中，uC(t)为积分单元电路中积分电容C的输出信号；
由式(2)-(4)可得：
通过对公式(5)等号两侧进行积分运算：
得到：
其中，ωr为操作过电压的实际频率下，对应积分积分电阻r的阻抗值；1/jωC为操作过电压的实际频率下，对应积分电容C的容抗值；
CVT上操作过电压u(t)与积分单元所在电路中积分电容C的输出信号呈现一次比例关系，若系统中各硬件的参数信息确定，则为精确检测操作过电压；
所述利用积分电容两接线端的模拟输出信号，检测CVT操作过电压，如下式所示：
其中，u(t)为CVT操作过电压；r为积分电阻的阻值；R为阻性分流单元的阻值；CP为主电容器和串联电容器的串联电容值；CH为主电容器的电容值；uC(t)为积分电容两端的模拟输出信号。
9.一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，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5-6中任一权利要求所述的一种无线通信技术采集CVT操作过电压的方法的步骤。
10.一种计算机存储介质，其特征是：所述计算机存储介质上存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5-6中任一权利要求所述的一种无线通信技术采集CVT操作过电压的方法的步骤。
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