[发明专利]用于电压感测装置的校准方法

说明书

本发明题为用于电压感测装置的校准方法。提供一种用于在多个导体存在的情况下增强一个或多个电压感测装置的测量精度的校准方法。该方法包括在操作上将一个或多个电压感测装置的至少一个电压感测装置耦合到多个导体的相应导体，并且使用至少一个电压感测装置来确定相应导体的所感测电压值。该方法还包括：确定校准矩阵，其具有表示至少一个电压感测装置的天线与多个导体中的其他导体之间的交叉耦合的交叉耦合因子；以及使用校准矩阵通过从相应导体的所感测电压值中至少部分扣除交叉耦合的份额，来确定相应导体的校正电压值。

技术领域

本说明书的实施例涉及电压感测装置，以及具体来说，涉及用于电压感测装置的校准方法。

背景技术

近来，电力供应市场的解除管制引起了电力提供商之间的增加竞争。现在比较常见的是公司和家庭在决定供应其电力需要的电力提供商时具有若干不同电力提供商的选择。这引起不同提供商之间对包括供应的定价和质量的问题的竞争。此外，电力提供商有时需要为其消费者供应比较便宜的电力，同时仍然确保对其消费者的供应的相同或改进质量。为了实现这些目标，电力提供商必须改进电力网络或配电系统的效率。此外，由于解除管制，网络损耗以及对电力供应的中断现在受到处罚。

通常发现，甚至在高度发达国家，所生成的全部电力的大约10%在电网网络本身中损失。例如，通过电力网络的载流电缆(又称作“电力线”)所传送的电力的一部分因传输损耗而可损失。表示电力网络中的电力损耗的这个指标在不太发达的国家上升到几乎25%。电力网络中的这种功率损耗可归因于未检测故障。此外，这些故障可在长时期未被检测。此外，甚至当检测到故障时，对广泛的电力网络定位故障通常也是棘手的。通过准确地提供电力网络中的电性质的信息(例如通过监测电力网络)，电力提供商也许能够显著降低电力网络中损失的电量，并且产生生成电力的成本的显著节省。此外，通过密切监测电力网络，电力提供商将处于更好的地位以对其消费者最小的不便迅速地校正电力网络中的故障，由此向其消费者提供改进的供应质量。

研制了多种传感器，以用于测量载流电缆、例如高压配电系统中的载流电缆中的电流。例如，光学电流传感器用来测量载流电缆中的电流。光学电流传感器一般基于法拉第效应。一些光学电流传感器使用块状玻璃或光纤电缆，其围绕载流电缆。虽然光学电流传感器具有很高的动态范围，但是光学电流传感器要求在安装时开启载流电缆，这也许是昂贵的过程。

用于测量电力网络中的电压的其他种类的传感器可采用绕载流电缆所设置的金属外壳。这些传感器使用金属外壳作为载流电缆与底下的地之间的分容器。在其他因素之中，外壳与载流电缆之间的电容取决于外壳与载流电缆之间的距离。相应地，由于对外壳与载流电缆之间的间隙的极限，金属外壳可具有载流电缆与外壳本身之间的有限电容。此外，由于有限电容，传感器可受到周围导体、例如测量电路的变化影响。此外，外壳面积的增加以增加外壳与载流电缆之间的电容通常引起传感器的寄生电容的增加。增加的寄生电容使传感器相对更易受到周围导体中的波动。

此外，在配置成测量电力线中的电压值的传感器的情况下，电压测量需要将电压测量装置物理地连接到电压线路和地。要求电压测量装置与地之间的这个物理连接，以防止被监测值不合需要地受到可存在于地与电压测量装置之间的任何物体的存在影响。作为举例，在电压测量装置与地之间的物理连接不存在的情况下，有意或无意地设置在地和/或电压测量装置邻近的经过车辆、树木、动物、鸟儿或者任何其他物体可引起电压测量装置的测量值的不合需要的变化。可以指出，提供电压测量装置与地之间的这种物理连接要求复杂安装过程。例如，这类安装过程既费时又是人工密集的，从而引起安装电压测量装置的成本的增加。此外，到地的物理连接可需要维护并且周期的检查。

发明内容