[发明专利]一种长直导线电流测量方法及系统

说明书

本发明实施例公开了一种长直导线电流测量方法及系统，将至少4个多轴磁场传感器设置在导线周围预设距离范围内，根据多轴磁场传感器测量到的磁感应强度先计算出干扰磁场产生的磁感应强度之后，再进一步计算出导线电流产生的磁感应强度以及导线与多轴磁场传感器之间的距离，并最终获得导线的电流值。该方法中传感器安装方式对测量误差影响较小，各个多轴磁场传感器的位置只要在导线横截面平面上的投影点相互不重叠即可，无需限定在一条直线上，安装方式灵活，通过计算出干扰磁场产生的磁感应强度，可清晰的去除干扰磁场产生的影响，计算方法简便，测量准确度高。

技术领域

本发明实施例涉及电流测量传感器技术领域，具体涉及一种长直导线电流测量方法及系统。

背景技术

近年来，随着磁传感器技术的发展，霍尔磁传感器、各向异性磁电阻AMR、巨磁电阻GMR及隧道磁电阻TMR等磁传感器被引入电力系统用于测量电流，使得电流测量传感器体积更小、重量更轻、安装实施也更简单。虽然电流产生磁场并可检测，但是磁场的检测存在很多干扰，比如地磁场的干扰、工业设备运行产生的磁场干扰，这些都对通过磁场的测量计算电流带来误差，同时传感器安装方法产生的误差也是导致检测误差的另一个主要原因。

现有的导线电流测量方法，有的方法需要将多个传感器安装在导线的辐射方向，这种方式安装稍有偏差就会带来误差，在消除磁场干扰方面采用增加若干个传感器的方法，且并没有提出一种具体有效的计算方法；还有的方法中传感器安装限制各传感器在一条直线上，且所在的直线垂直于被测导线，安装偏差会导致误差，在消除磁场干扰方面采用逐步逼近的方法进行干扰磁场的消除，计算方法复杂，计算量大，且没有清晰地消除干扰，将影响测量准确性。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种长直导线电流测量方法及系统，以解决现有的导线电流测量方法存在的受外界磁场干扰和安装误差导致的测量误差大的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提出了一种长直导线电流测量方法，所述方法包括：

将至少4个多轴磁场传感器分别设置在导线周围预设距离范围内，所述多轴磁场传感器在所述导线横截面平面上的投影点相互不重叠，所述多轴磁场传感器之间的相对距离以及各自坐标系分别变换至预设参考坐标系的坐标变换关系已知；

获取各个所述多轴磁场传感器监测得到的在各自坐标系中不同坐标轴上的实测磁感应强度分量，所述实测磁感应强度分量包括导线电流产生的磁感应强度分量和干扰磁场产生的磁感应强度分量；

根据所述坐标变换关系，将所述实测磁感应强度分量转换为在所述参考坐标系中不同坐标轴上的变换磁感应强度分量，根据所述变换磁感应强度分量，计算获得在所述参考坐标系不同坐标轴上的干扰磁感应强度分量、电流磁感应强度分量以及各个所述多轴磁场传感器位置处的电流磁感应强度向量和电流磁感应强度值；

根据所述坐标变换关系，将所述多轴磁场传感器之间的相对距离转换为在所述参考坐标系中的变换距离向量，并计算所述变换距离向量在所述导线横截面平面上的投影距离，根据所述投影距离计算获得各个所述多轴磁场传感器与所述导线之间的距离；

根据各个所述多轴磁场传感器处的电流磁感应强度值以及所述距离，并根据长直导线电流磁感应强度、距离以及电流的关系计算获得所述导线的电流值。

进一步地，所述方法还包括：

根据导线电流在各个所述多轴磁场传感器位置产生的磁感应强度向量方向角之间的特定关系以及所述变换磁感应强度分量，计算获得干扰磁场在所述参考坐标系不同坐标轴上的干扰磁感应强度分量。

进一步地，所述方法还包括：