2021年12月23日，中國電科院高壓所設(shè)備評價(jià)中心團(tuán)隊(duì)成員朱家運(yùn)通過變電數(shù)字孿生平臺可見光算法模塊，在6分鐘內(nèi)復(fù)核了2000張樣本圖片。在此之前，一次變電站巡檢產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量是上千張圖片，人工復(fù)核往往需要數(shù)個(gè)小時(shí)。
變電數(shù)字孿生平臺的可見光算法是提升人工復(fù)核效率的關(guān)鍵。該算法基于變電巡檢數(shù)據(jù)的數(shù)字孿生數(shù)理模型，學(xué)習(xí)海量樣本的數(shù)據(jù)特征，替代人工判斷，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備狀態(tài)的快速準(zhǔn)確識別。
2021年8月份，統(tǒng)計(jì)算法結(jié)果顯示，可見光算法在27類可見光缺陷場景下的設(shè)備狀態(tài)識別平均準(zhǔn)確率達(dá)到88.2%。團(tuán)隊(duì)還針對紅外圖像背景開展研究，通過可見光邊緣和紋理信息，精確提取紅外目標(biāo)區(qū)域溫度場，利用溫度梯度算法實(shí)現(xiàn)變電設(shè)備部件溫度場異常分析，形成紅外可見光融合診斷算法。經(jīng)第三方測試，紅外可見光融合診斷算法識別準(zhǔn)確率達(dá)到90.1%。
目前，可見光算法模塊已在重慶110千伏蘭家沱變電站試點(diǎn)應(yīng)用，紅外可見光融合診斷算法模塊已在±1100千伏古泉換流站等站點(diǎn)試點(diǎn)應(yīng)用。該團(tuán)隊(duì)針對蘭家沱變電站的高溫高濕環(huán)境，對算法進(jìn)行了增量模型訓(xùn)練和優(yōu)化，提升算法對金屬銹蝕、表計(jì)表盤模糊等缺陷的識別率。針對古泉換流站換流變壓器運(yùn)行環(huán)境現(xiàn)狀，團(tuán)隊(duì)改進(jìn)了紅外可見光融合診斷算法，實(shí)現(xiàn)對換流變壓器本體、閥側(cè)套管、網(wǎng)側(cè)套管、冷卻器等部件完整區(qū)域的溫度異常識別。
一、功能特點(diǎn)（SHHZDN300手持式電能表現(xiàn)場測試儀可靠解決了測試者的各種需求）
1、儀器是集電能表校驗(yàn)、電參量測試和檢測電網(wǎng)中發(fā)生波形畸變、電壓波動和三相不平衡等電能質(zhì)量問題為一體的高精度測試儀器。
2、不停電、不改變計(jì)量回路、不打開計(jì)量設(shè)備情況下，在線實(shí)負(fù)荷檢測計(jì)量設(shè)備的綜合誤差。
3、準(zhǔn)確測量電壓，電流，有功功率，無功功率，相角，功率因數(shù)，頻率等多種電參量，從而計(jì)算出測試設(shè)備回路的測量誤差。
4、可顯示被測電壓和電流的矢量圖，用戶可以通過分析矢量圖得出計(jì)量設(shè)備接線的正確與否。同時(shí)，在三相三線接線方式時(shí)，可自動判斷48種接線方式；追補(bǔ)電量自動計(jì)算功能，方便使用人員對接線有問題的用戶計(jì)算追補(bǔ)電量。
5、電流回路可使用鉗形互感器進(jìn)行測量，操作人員無須斷開電流回路，就可以方便、安全的進(jìn)行測量。
6、可校驗(yàn)電壓表、電流表、功率表、相位表等指示儀表以及三相三線、三相四線、單相的1A、5A的各種有功和無功電能表。
7、可采用光電、手動、脈沖等方式進(jìn)行電能表校驗(yàn)。
8、測量分析公用電網(wǎng)供到用戶端的交流電能質(zhì)量，其測量分析：頻率偏差、電壓偏差、電壓波動、三相電壓允許不平衡度和電網(wǎng)諧波。
9、可顯示單相電壓、電流波形并可同時(shí)顯示三相電壓、電流波形。
10、負(fù)荷波動監(jiān)視：測量分析各種用電設(shè)備在不同運(yùn)行狀態(tài)下對公用電網(wǎng)電能質(zhì)量造成的波動。記錄和存儲電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、頻率、相位等電力參數(shù)。
11、 電力設(shè)備調(diào)整及運(yùn)行過程動態(tài)監(jiān)視，幫助用戶解決電力設(shè)備調(diào)整及投運(yùn)過程中出現(xiàn)的問題。
12、 測試分析電力系統(tǒng)中無功補(bǔ)償及濾波裝置動態(tài)參數(shù)并對其功能和技術(shù)指標(biāo)作出定量評價(jià)
13、可選配條碼掃描器，對電表的條碼進(jìn)行自動錄入。
14、電能表的485通訊接口進(jìn)行檢測，并能完成現(xiàn)場校驗(yàn)多功能（智能）電能表的工作需求，可根據(jù)電表中已設(shè)置的需量周期和滑差的時(shí)間對需量進(jìn)行誤差校驗(yàn)。
15、具備萬年歷、時(shí)鐘功能，實(shí)時(shí)顯示日期及時(shí)間。可在現(xiàn)場校驗(yàn)的同時(shí)保存測試數(shù)據(jù)和結(jié)果，并通過串口上傳至計(jì)算機(jī)，通過后臺管理軟件（選配件）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)微機(jī)化管理。
16、采用大屏幕進(jìn)口彩色液晶作為顯示器，中文圖形化操作界面并配有漢字提示信息、多參量顯示的液晶顯示界面，人機(jī)對話界面友好
17、體積小、重量輕，便于攜帶，既可用于現(xiàn)場測量使用，也可用做實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量設(shè)備。
二、技術(shù)指標(biāo)（SHHZDN300手持式電能表現(xiàn)場測試儀可靠解決了測試者的各種需求）
1、輸入特性
電壓測量范圍：0~400V，57.7V、100V、220V、400V四檔自動切換量程。
電流測量范圍： 0~5A，內(nèi)置互感器分為5A(CT)檔。鉗形互感器為5A（小鉗）、25A（小鉗）、100A（中鉗）、500A（中鉗）、400A（大鉗）、2000A（大鉗）六個(gè)檔位。（其中中型鉗表和大型鉗表為選配）
相角測量范圍：0~359.999°。
頻率測量范圍：45~55Hz。
2、準(zhǔn)確度
計(jì)量校驗(yàn)部分：
電壓：±0.05%
電流：±0.05%（鉗形互感器±0.5%）
有功功率：±0.05%（鉗形互感器±0.5%）
無功功率：±0.3%（鉗形互感器±1.0%）
有功電能：±0.05%（鉗形互感器±0.5%）
無功電能：±0.3%（鉗形互感器±1.0%）
頻率：±0.05%
相位：±0.2°
3、電能質(zhì)量
基波電壓和電流幅值：基波電壓允許偏差≤0.5％F.S.；基波電流允許偏差≤1％F.S.
基波電壓和電流之間相位差的測量偏差：≤0.5°
諧波電壓含有率測量偏差：≤0.1％
諧波電流含有率測量偏差：≤0.2％
三相電壓不平衡度偏差：≤0.2％
4、工作溫度
工作溫度：－10℃~ +40℃
5、絕緣
⑴、電壓、電流輸入端對機(jī)殼的絕緣電阻≥100M?。
⑵、工作電源輸入端對外殼之間承受工頻1.5KV（有效值），歷時(shí)1分鐘實(shí)驗(yàn)。
6、標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖常數(shù)
標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖常數(shù)：內(nèi)置互感器常數(shù)（FL）=10000 r/kW·h ，
鉗型互感器常數(shù)（FL）：
5A | 25A | 100A | 500A | 400A | 2000A |
10000r/KW·h | 2000 r/KW·h | 500 r/KW·h | 100 r/KW·h | 125 r/KW·h | 25 r/KW·h |
7、重量
重量：2Kg
8、體積
體積：25cm×16cm×6cm
三、結(jié)構(gòu)外觀（SHHZDN300手持式電能表現(xiàn)場測試儀可靠解決了測試者的各種需求）
1、外型尺寸及面板布置
儀器外形正視如圖一：
儀器上方是液晶顯示器，下方是按鍵區(qū)，頂端為接線部分，包括：電壓輸入端子UA、UB、UC、UN；電流輸入端子Ia+、Ia-、Ib+、Ib-、Ic+、Ic-（其中Ia+、Ib+、Ic+為電流流入端，Ia-、Ib-、Ic-為電流流出端 ；鉗形電流互感器接口（A相鉗、B相鉗、C相鉗）；光電及脈沖信號接口。
右側(cè)下部為其他接口部分，包括：232串行口（用于上傳保存的數(shù)據(jù)至計(jì)算機(jī)）；
充電器接口，用于連接充電器；USB接口，通過數(shù)據(jù)線可連接電腦，將儀器內(nèi)存儲卡做為大容量存儲器使用。側(cè)面圖見左側(cè)圖二。
儀器須及時(shí)充電，避免電池深度放電影響電池壽命，
正常使用的情況下盡可能每天充電（長期不用好在兩周內(nèi)充一次電），以免影響使用和電池壽命，每次充電時(shí)間應(yīng)在6小時(shí)以上。
儀器的外包裝及配件箱尺寸，如圖三所示：
2、鍵盤操作
鍵盤共有30個(gè)鍵，分別為：存儲、查詢、設(shè)置、切換、↑、↓、←、→、?、退出、自檢、幫助、數(shù)字1、數(shù)字2（ABC）、數(shù)字3（DEF）、數(shù)字4（GHI）、數(shù)字5（JKL）、數(shù)字6（MNO）、數(shù)字7（PQRS）、數(shù)字8（TUV）、數(shù)字9（WXYZ）、數(shù)字0、小數(shù)點(diǎn)、＃、輔助功能建F1、F2、F3、F4、F5。
各鍵功能如下：
↑、↓、←、→鍵：光標(biāo)移動鍵；在主菜單中用來移動光標(biāo)，使其指向某個(gè)功能菜單，按確認(rèn)鍵即可進(jìn)入相應(yīng)的功能；在參數(shù)設(shè)置功能屏下上下鍵用來切換當(dāng)前選項(xiàng)，左右鍵改變數(shù)值。
?鍵：確認(rèn)鍵；在主菜單下，按此鍵顯示菜單子目錄，在子目錄下，按下此鍵即進(jìn)入被選中的功能，另外，在輸入某些參數(shù)時(shí)，開始輸入和結(jié)束輸入。
退出鍵：返回鍵，非參數(shù)輸入狀態(tài)時(shí)，按下此鍵均直接返回到主菜單。
存儲鍵：用來將測試結(jié)果存儲為記錄的形式。
查詢鍵：用來瀏覽已存儲的記錄內(nèi)容。
設(shè)置鍵：在主菜單按下此鍵，直接進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置屏。
切換鍵：出廠調(diào)試時(shí)生產(chǎn)廠家使用，用戶不需用到此鍵。
自檢鍵：保留功能，暫不用。
幫助鍵：用來顯示幫助信息。
數(shù)字（字符）鍵：用來進(jìn)行參數(shù)設(shè)置的輸入（可輸入數(shù)字或字符）。
小數(shù)點(diǎn)鍵：用來在設(shè)置參數(shù)時(shí)輸入小數(shù)點(diǎn)。
＃鍵：保留功能，暫不用。
F1、F2、F3、F4、F5：輔助功能鍵（快捷鍵）。用來快速進(jìn)入輔助功能界面或?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能。
3、液晶界面
液晶顯示界面主要有十三屏，包括主菜單、十二個(gè)功能界面，顯示內(nèi)容豐富。
開機(jī)界面
當(dāng)開機(jī)后顯示圖四所示的主菜單界面。屏幕頂端一行顯示狀態(tài)參量，包括：程序版本號、電壓檔位、電流輸入方式、日期時(shí)間、電池剩余電量（用戶可根據(jù)此數(shù)值來判斷是否需要為儀器充電）。中部為功能菜單選項(xiàng)，共十二項(xiàng)，包括：參數(shù)設(shè)置、電氣測試、電表校驗(yàn)、走字試驗(yàn)、矢量分析、變比測試、測試_485、波形顯示、頻譜分析、諧波測試、歷史數(shù)據(jù)、系統(tǒng)校準(zhǔn)。通過↑、↓、←、→鍵進(jìn)行選擇，按確定鍵進(jìn)入相應(yīng)功能界面；屏幕下方為提示欄，為用戶進(jìn)行簡單的操作提示，方便用戶正確操作。
（2）參數(shù)設(shè)置界面
如圖五所示：參數(shù)設(shè)置界面用于調(diào)整試驗(yàn)前所需要確定的數(shù)據(jù)。包括：PT變比、CT變比、電表常數(shù)、設(shè)定圈數(shù)、接線方式、輸入方式、電流輸入、設(shè)置日期、設(shè)置時(shí)間、電表編號。
PT變比 — 當(dāng)進(jìn)行高壓計(jì)量直接測試時(shí)，用來輸入高壓計(jì)量表計(jì)所接的電壓互感器比值，從而在電氣測試中的一次參量中可直接換算到一次側(cè)的電壓值；設(shè)置時(shí)，先按【確定】鍵進(jìn)入修改狀態(tài)，此時(shí)本項(xiàng)參數(shù)變成紅色顯示，再按下相應(yīng)的數(shù)字鍵輸入所需的數(shù)字，后按【確定】鍵完成設(shè)置。
CT變比 — 分兩種情況；當(dāng)進(jìn)行高壓計(jì)量直接測試時(shí)，用來輸入高壓計(jì)量表計(jì)所接的電流互感器比值，從而在電氣測試中的一次參量中可直接換算到一次側(cè)的電流值；當(dāng)進(jìn)行低壓計(jì)量表計(jì)直接從CT一次側(cè)取樣進(jìn)行電表校驗(yàn)時(shí)，用來輸入計(jì)量表計(jì)所接的電流互感器比值，才能完成正常的校驗(yàn)；設(shè)置時(shí)，先按【確定】鍵進(jìn)入修改狀態(tài)，此時(shí)本項(xiàng)參數(shù)變成紅色顯示，再按下相應(yīng)的數(shù)字鍵輸入所需的數(shù)字，后按【確定】鍵完成設(shè)置。
電表常數(shù) — 指被測表的標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖常數(shù)，輸入范圍為0~100000；設(shè)置時(shí)，先按【確定】鍵進(jìn)入修改狀態(tài)，此時(shí)本項(xiàng)參數(shù)變成紅色顯示，再按下相應(yīng)的數(shù)字鍵輸入所需的數(shù)字，后按【確定】鍵完成設(shè)置。
設(shè)定圈數(shù) — 指校驗(yàn)周期，即幾圈（或幾個(gè)脈沖）計(jì)算一次誤差；先按【確定】鍵進(jìn)入修改狀態(tài)，此時(shí)本項(xiàng)參數(shù)變成紅色顯示，再按下相應(yīng)的數(shù)字鍵輸入所需的數(shù)字，后按【確定】鍵完成設(shè)置。
接線方式 — 指被測表計(jì)的類型，包括：三線有功、三線無功、四線有功、四線無功四種方式，用【←】、【→】鍵進(jìn)行切換；
輸入方式 — 指被測表脈沖取樣方式，包括：脈沖（光電）方式和手動方式兩種，用【←】、【→】鍵進(jìn)行切換；注意，用不同的脈沖取樣方式時(shí)一定要將本參數(shù)設(shè)置為與之相應(yīng)的方式，否則測試可能不正常；
電流輸入 — 指電流的取樣方式以及不同取樣方式下電流量程的選擇，用【←】、【→】鍵進(jìn)行切換；共包括：5A【內(nèi)部CT】、5A【小鉗】、25A【小鉗】、100A【中鉗】、500A【中鉗】、400A【大鉗】、2000A【大鉗】7種方式，其中5A【內(nèi)部CT】指內(nèi)置電流互感器輸入方式，此種方式精度高，但在現(xiàn)場時(shí)電流接入比較麻煩，一般在試驗(yàn)室采用此種方式；其它6中帶鉗的指鉗形互感器輸入方式，本儀器共支持3種鉗表的使用，標(biāo)準(zhǔn)配置為小鉗表（開口圓形，直徑為8毫米，可選擇5A和25A兩種檔位），第二種為中型鉗表（開口圓形，直徑為50毫米，可選擇100A和500A兩種檔位），第三種為大型鉗表（開口長園形，長端為125毫米，寬50毫米），鉗表方式的優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)場接入方便，不需斷開電流回路，但精度較低。
電表編號 — 人為輸入編號用于區(qū)分被試品結(jié)果，以便在查閱時(shí)不會將多組結(jié)果混淆，表號可為數(shù)字或字母，多輸入12位。輸入方式分為兩種：
通過儀表鍵盤直接輸入。把光標(biāo)移到電表編號選項(xiàng)，連按兩下確認(rèn)鍵，進(jìn)入鍵盤輸入狀態(tài)。
通過掃描槍掃描條形碼輸入。 掃描槍為選配設(shè)備，通過串口與現(xiàn)場校驗(yàn)儀連接。連接掃描槍，把光標(biāo)移到電表編號選項(xiàng)，按下確認(rèn)鍵進(jìn)入掃描狀態(tài)，掃描槍掃描條形碼成功指示燈變綠，電表自動輸入編號。
（3） 電氣測試界面
此屏顯示出當(dāng)前測量的三相電壓幅值（Ua、Ub、Uc）、三相電流幅值（Ia、Ib、Ic）、三相電壓電流之間的夾角（Φa、Φb、Φc）、三相有功功率數(shù)值（Pa、Pb、Pc）、三相無功功率數(shù)值（Qa、Qb、Qc）、三相視在功率數(shù)值（Sa、Sb、Sc），以及總有功功率、總無功功率、總視在功率、實(shí)測頻率、總功率因數(shù)。如果接線方式為三相三線時(shí)，電壓Ua表示Uab參量、Uc表示Ucb參量。
當(dāng)按下F4鍵時(shí)，此屏變換為顯示一次參量值，所顯示的數(shù)據(jù)都是根據(jù)PT變比和CT變比折算到互感器一次側(cè)的數(shù)值。
按下F1鍵可鎖定當(dāng)前顯示的數(shù)據(jù)，按F2鍵變?yōu)樗⑿聽顟B(tài)。
（4） 電表校驗(yàn)界面
電表校驗(yàn)屏如圖七所示，此屏分為四部分?jǐn)?shù)據(jù)：誤差統(tǒng)計(jì)部分、當(dāng)前誤差部分、輸入?yún)?shù)部分、測試參數(shù)部分；
誤差統(tǒng)計(jì)部分：顯示出誤差1、誤差2、誤差3、誤差4、誤差5連續(xù)記錄的近五次誤差，平均誤差（近五次誤差的平均值），由近五次誤差計(jì)算得來的標(biāo)準(zhǔn)偏差估計(jì)值；
當(dāng)前誤差部分：顯示出算定的標(biāo)準(zhǔn)脈沖（此參量為內(nèi)部計(jì)算用，用戶不需理解）、實(shí)測脈沖（此參量為內(nèi)部計(jì)算用，用戶不需理解）、當(dāng)前圈數(shù)、當(dāng)前誤差（后一次的誤差值）、累計(jì)電能；
輸入?yún)?shù)部分：顯示出設(shè)置的PT變比和CT變比值，當(dāng)前設(shè)定的電表常數(shù)、設(shè)置圈數(shù)、電表類型、輸入方式、電表編號；當(dāng)誤差不正常時(shí)，首先要檢查輸入?yún)?shù)部分的設(shè)置是否正確，這些參數(shù)直接影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
校驗(yàn)完成后，按【存儲】鍵可將測試結(jié)果以記錄的形式保存。
（5） 電表校驗(yàn)-走字試驗(yàn)界面
此屏顯示出從進(jìn)入此界面開始到當(dāng)前時(shí)刻的累計(jì)有功電能，進(jìn)入后記度器自動開始走字，當(dāng)按下【確定】鍵后數(shù)據(jù)清零，重新開始走字，顯示出當(dāng)前累計(jì)的電能數(shù)值；在此功能屏下可用來進(jìn)行電表的走字試驗(yàn)，與表記記度器對比，防止換銘牌或齒輪的竊電手段。
（6）矢量分析界面－三相四線
如圖九所示，在屏幕的左上部分顯示出三相四線制計(jì)量裝置的實(shí)測矢量六角圖，同一個(gè)坐標(biāo)系中三相電壓、三相電流六個(gè)量的矢量關(guān)系；在屏幕的右上部分顯示出三相電壓、三相電流的幅值和各個(gè)量以Ua為參照量的的相位角；屏幕的下半部分是用來顯示接線結(jié)果的分析情況，包括：相序、接線判斷、錯(cuò)接線更正系數(shù)，對于三相四線制的接線不進(jìn)行矢量圖的分析，也不提供追補(bǔ)電量的更正系數(shù)，用戶可以通過此屏中的矢量圖直觀的看出三相四線計(jì)量裝置的接線是否正確，各相負(fù)荷的容、感性關(guān)系，上圖所示為標(biāo)準(zhǔn)阻性負(fù)載時(shí)接線全部正確情況下的向量圖。
（7）矢量分析界面-三相三線
如圖十所示：在屏幕的左上部分顯示出三相三線制計(jì)量裝置的實(shí)測矢量六角圖，同一個(gè)坐標(biāo)系中兩個(gè)電壓參量（Uab、Ucb）、兩個(gè)電流參量（Ia、Ic）四個(gè)量的矢量關(guān)系；在屏幕的右上部分顯示出電壓Uab和Ucb、電流Ia和Ic的幅值和各個(gè)量以Ua為參照量的的相位角；屏幕的下半部分是用來顯示接線結(jié)果的分析情況，包括：相序、接線判斷、錯(cuò)接線更正系數(shù)，根據(jù)不同的負(fù)荷情況功率夾角的不同分4種角度范圍（感性－5～55、感性55～115、容性－5～－65、容性－65～－125）對各48種接線方式進(jìn)行結(jié)果判定。
上圖所示為標(biāo)準(zhǔn)阻性負(fù)載時(shí)接線全部正確情況下的向量圖，由于純阻性負(fù)載的功率夾角為0°，屬于－5～55的范圍，因此我們要看接線分析的一行感性（－5～55）的結(jié)果，另外三行的分析結(jié)果無效；圖中接線判斷中的“正"表示電壓是正相序，如為逆相序應(yīng)顯示“負(fù)"；“Ua Ub Uc"表示電壓接線是應(yīng)為“Ua Ub Uc"的位置上所接的是“Ua Ub Uc"電壓接線正確；“＋Ia +Ic"表示電流接線應(yīng)為“Ia Ic"的位置上所接的是“Ia Ic"相別正確，“＋"表示極性也都是正確的；更正系數(shù)為“1"表示接線正確，電能計(jì)量值不需更正，如果接線不正確的情況下結(jié)果中會給出具體的補(bǔ)償系數(shù)（根據(jù)不同種類的接線錯(cuò)誤可能為數(shù)值，也可能為公式）。具體的接線方式判定結(jié)果分析表見附件。
（8）變比測試界面
用來進(jìn)行低壓計(jì)量用電流互感器變比的檢測，屏中首先給出接線提示：一次電流用C相鉗表進(jìn)行測量，同時(shí)顯示出當(dāng)前選擇的鉗表形式和檔位（用戶可根據(jù)被測互感器的實(shí)際電流情況選擇不同的鉗表，在不超量限的情況下盡可能的選擇接近的電流檔位），注意：鉗表的使用和參數(shù)設(shè)置中電流檔位的選擇一定要對應(yīng)，否則會造成測試結(jié)果不正常的情況，例如：用戶使用口徑為50毫米的鉗表進(jìn)行測量時(shí)，本應(yīng)在100A【中鉗】和500A【中鉗】兩種量程中選擇，但用戶錯(cuò)誤的選擇了400A【大鉗】或2000A【大鉗】中的一種，就會造成測試結(jié)果不正常；屏中還顯示一次側(cè)實(shí)測電流值、二次側(cè)實(shí)測電流值、測試變比值、測量夾角（通過夾角可判定互感器的一次側(cè)和二次側(cè)是否極性相同、是否相別一致；如果夾角為0°左右，則說明互感器一次和二次同極性且同相別；如果夾角為180°左右，則說明互感器一次和二次同相別但極性反；如果夾角為60°、120°、240°或300°左右的數(shù)值，則說明相別和極性都可能反）。
（9）測試_485界面
這個(gè)界面分四屏，按F1可調(diào)出現(xiàn)場表各費(fèi)率點(diǎn)及總的電能參數(shù)。
按F2顯示各費(fèi)率點(diǎn)及大功率需量。
按F3可調(diào)三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功因數(shù)。
按F4顯示現(xiàn)場表的工作狀態(tài)如近編程時(shí)間、需量清零時(shí)間、編程次數(shù)、需量清零次數(shù)、電池工作時(shí)間、電表日期、系統(tǒng)時(shí)間、大需量周期、滑差時(shí)間、自動抄表日期等。
（10）波形顯示界面
在此屏中可顯示出當(dāng)前各個(gè)被測模擬量的實(shí)際波形，波形實(shí)時(shí)刷新，能直觀的反映出被測信號的失真情況（是否畸變、是否截頂），本屏中顯示當(dāng)前顯示為Ua、Ia的波形 , 用【↑↓】鍵來切換不同的顯示通道；可切換為B相電壓、電流的波形，C相電壓、電流的波形，A、B、C三相所有的電壓的波形，A、B、C三相所有的電流的波形，A、B、C三相所有的電壓和電流的波形；可以做為簡單的示波器使用。屏幕下方顯示出各相電壓的有效值、大峰值、峰值、各相電流的有效值、大峰值、峰值。
（11）頻譜分析界面
如圖十七所示：此屏以柱狀圖的形式顯示出各相電壓、各相電流的諧波含量分布情況，還能顯示出諧波失真度和各次諧波含量數(shù)值。通道UA-UB-UC-IA-IB-IC提示當(dāng)前通道（可通過←、→鍵來改變所選通道），1%-10%為各諧波分量百分比（當(dāng)所有次數(shù)的諧波含量都小于10%時(shí)進(jìn)行放大顯示，即以10%做為滿刻度；當(dāng)有一項(xiàng)以上的諧波含量大于10%時(shí)，正常顯示，即以100%做為滿刻度），05-30指示的是諧波的次數(shù)，右側(cè)數(shù)值顯示總諧波畸變率THD、有效值和32 次諧波。無失真的信號應(yīng)顯示一次諧波（基波）。
（12） 諧波分析-電壓諧波界面
如圖十八所示：此屏顯示各相電壓和電流的諧波含量，從左到右依次為A相電壓（用黃色來顯示）、B相電壓（用綠色來顯示）、C相電壓（用紅色來顯示）、A相電流（用黃色來顯示）、B相電流（用綠色來顯示）、C相電流（用紅色來顯示），其中THD為各相的電壓波形畸變率（即諧波失真度），RMS為各相電壓和電流的有效值，01次為基波電壓和基波電流（用實(shí)際幅值表示），以下依次為其它各次諧波的數(shù)值，以有效值形式和基波的百分比兩種形式表示，以數(shù)據(jù)表的形式顯示1-63次電壓諧波。可通過↑↓鍵來切換低21次（01－21）和中21次（22－42）、高21次（43－63）諧波含量的表格。
（13）歷史數(shù)據(jù)界面
如圖十九所示，此屏顯示內(nèi)存中已存儲記錄的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，包括：總記錄條數(shù)、當(dāng)前查閱的記錄排號、測試的日期時(shí)間、被測表號、實(shí)測電能誤差、接線方式、三相電壓和電流相角數(shù)值、三相電壓和電流向量圖、三相電壓幅值、三相電流幅值、三相有功功率、三相無功功率。
（14）系統(tǒng)校準(zhǔn)界面
此界面為調(diào)試界面，僅供出廠前調(diào)試用，用戶無法進(jìn)入。
四、使用方法（SHHZDN300手持式電能表現(xiàn)場測試儀可靠解決了測試者的各種需求）
1、電表接線原理
⑴ 三相三線和三相四線測量原理簡介：
三相三線制測量是指使用兩個(gè)功率元件實(shí)現(xiàn)對三相線路的測量，相當(dāng)于在電路中分別接入兩只電流表（串聯(lián)在A、C兩相）、兩只電壓表（分別并聯(lián)在AB之間和CB之間）和兩只功率表（電流線圈串聯(lián)在A、C相，電壓線圈并聯(lián)在AB和CB之間），其測量原理如圖二十所示
三相四線制測量是指使用三個(gè)功率元件實(shí)現(xiàn)對三相線路的測量，相當(dāng)于在電路中分別接入三只電流表（分別串聯(lián)在A、B、C三相）、三只電壓表（分別并聯(lián)在A、B、C各相對N相之間）和三只功率表（電流線圈分別串聯(lián)在A、B、C相，電壓線圈分別并聯(lián)在A、B、C對N之間），其測量原理如圖二十一所示
2、三相四線低壓電能表經(jīng)鉗表接入接線
三相四線制低壓電能表經(jīng)鉗形互感器接線校驗(yàn)如下圖二十二
先將電壓線首端的插棒按顏色分別接到儀器面板相應(yīng)的A、B、C、N電壓端子上，電壓線末端的鱷魚夾分別接到被測表表尾的A、B、C、N相電壓線上；再將各相的鉗形互感器插到有相應(yīng)標(biāo)號的接口上，然后用鉗形互感器卡住對應(yīng)相的電流線即可。（注意：極性一定要接正確，鉗形電流互感器標(biāo)有A、B、C的一面為電流流入端，N的一面為流出端）。
打開儀器開關(guān)，先按照被測表參數(shù)將“參數(shù)設(shè)置"屏中相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置正確，然后，即可進(jìn)入相應(yīng)的界面進(jìn)行測試。
3、三相四線低壓電能表經(jīng)內(nèi)部CT接入測試
三相四線低壓電能表經(jīng)內(nèi)部CT接入接線校驗(yàn)如圖二十三所示：
先將電壓線首端的插棒按顏色分別接到儀器面板相應(yīng)的A、B、C、N電壓端子上，電壓線末端的鱷魚夾分別接到被測表表尾的A、B、C、N相電壓線上；將電流線的首端插棒按顏色接到儀器面板相應(yīng)的電流端子上，有標(biāo)記的接電流正端，無標(biāo)記的接電流負(fù)端，電流線末端的鱷魚夾（或插片）接到端子排兩側(cè)（I+接到遠(yuǎn)離表計(jì)側(cè)，I-接到靠近表計(jì)側(cè)），然后將端子排的連片打開。
打開儀器開關(guān)，先按照被測表參數(shù)將“參數(shù)設(shè)置"屏中相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置正確，然后，即可進(jìn)入相應(yīng)的界面進(jìn)行測試。
目前有這種端子排的接線方式已經(jīng)很少見，對于沒有端子排的只能采取鉗表接入法。
4、三相三線高壓電能表經(jīng)鉗表接入接線
三相三線高壓電能表經(jīng)鉗表接入接線如圖二十四所示：
先將電壓線首端的黃、綠、紅插棒分別接到儀器面板相應(yīng)的A、N、C電壓端子上（即黃色插棒接到電壓端子UA上，綠色插棒接到電壓端子UN上，紅色插棒接到電壓端子UC上，UB端子不接線），電壓線末端的黃、綠、紅鱷魚夾按顏色分別接到被測表表尾的A、B、C三相電壓線上；再將A、C兩相的鉗形互感器插到有相應(yīng)標(biāo)號的接口上，然后用鉗形互感器卡住對應(yīng)相的電流線即可。（注意：極性一定要接正確，鉗形電流互感器標(biāo)有A、C的一面為電流流入端，N的一面為流出端）。
打開儀器開關(guān)，先按照被測表參數(shù)將“參數(shù)設(shè)置"屏中相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置正確，然后，即可進(jìn)入相應(yīng)的界面進(jìn)行測試。
5、三相三線高壓計(jì)量表計(jì)經(jīng)內(nèi)部CT直接接入接線
三相三線高壓電能表經(jīng)內(nèi)部CT接入接線如圖二十五所示：
先將電壓線首端的黃、綠、紅插棒分別接到儀器面板相應(yīng)的A、N、C電壓端子上（即黃色插棒接到電壓端子UA上，綠色插棒接到電壓端子UN上，紅色插棒接到電壓端子UC上，UB端子不接線），電壓線末端的黃、綠、紅鱷魚夾按顏色分別接到被測表表尾的A、B、C三相電壓線上；將電流線的首端A、C兩相插棒按顏色接到儀器面板相應(yīng)的電流端子上（B相線不用），有極性端標(biāo)記的接電流正端，無標(biāo)記的接電流負(fù)端，電流線末端的鱷魚夾（或插片）接到端子排兩側(cè)（I+接到遠(yuǎn)離表計(jì)側(cè)，I-接到靠近表計(jì)側(cè)），然后將端子排的連片打開。
打開儀器開關(guān)，先按照被測表參數(shù)將“參數(shù)設(shè)置"屏中相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置正確，然后，即可進(jìn)入相應(yīng)的界面進(jìn)行測試。
內(nèi)部CT直接接入的方式能達(dá)到高的測試精度，但接線比較繁瑣。
6、單相接線
單相接線方式與三相四線制接線相同，只需將電壓、電流線接入儀器的同一相的電壓和電流端子即可（因接線簡單，不再給出接線圖）。
7、測量諧波
測量電壓諧波時(shí)只須輸入電壓信號，電流諧波時(shí)只須輸入電流信號。
8、電表脈沖信號的獲取方法
在進(jìn)行電能表校驗(yàn)時(shí)，需要獲取被測電能表的電能脈沖信號。有3種方式可以獲得此信號：光電采樣器、手動開關(guān)、脈沖測試線；針對不同種類的電能表，可以通過不同的方式來進(jìn)行測試。下面給出幾種常用的電能表電能脈沖的獲取方式。
(1)、對于機(jī)械式電能表，可以通過光電采樣器進(jìn)行脈沖的自動獲?。粚⒐怆姴蓸悠髟O(shè)定為發(fā)光狀態(tài)（通過按下光電采樣器線中部方盒上的紅色按鈕來切換），將三個(gè)發(fā)光二極管所發(fā)出的光束對準(zhǔn)被校表的鋁盤中央，適當(dāng)調(diào)整光電采樣器相對于表盤的位置，同時(shí)根據(jù)對黑斑的敏感程度調(diào)節(jié)光電采樣器線中部方盒中央的旋鈕以改變采樣敏感度，防止誤采和漏采，終達(dá)到正常采樣的狀態(tài)。
(2)、對于機(jī)械式電能表，也可以通過手動開關(guān)進(jìn)行脈沖的人工獲取；操作人員手握手動開關(guān)，拇指輕放在手動開關(guān)按鈕上，目視鋁盤，當(dāng)鋁盤上的黑斑轉(zhuǎn)動到電表正面的中央刻度時(shí)，迅速按一下按鈕，此時(shí)，儀器記錄下校驗(yàn)周期的起始位置，操作人員連續(xù)觀察鋁盤的轉(zhuǎn)動，當(dāng)黑斑到來的次數(shù)達(dá)到設(shè)定的校驗(yàn)圈數(shù)時(shí)，再次迅速按下按鈕，完成校驗(yàn)，儀器會自動計(jì)算出電表誤差。由于有人為因素參與到脈沖的取樣，會造成誤差的不穩(wěn)定度，可適當(dāng)增加設(shè)定的校驗(yàn)圈數(shù)來消除。
(3)、對于電子式電能表，可以通過光電采樣器進(jìn)行脈沖的自動獲?。粚⒐怆姴蓸悠髟O(shè)定為不發(fā)光狀態(tài)（通過按下光電采樣器線中部方盒上的紅色按鈕來切換），將光電采樣器的接收頭（位于三個(gè)發(fā)光二極管的中央）對準(zhǔn)被測表的脈沖燈，適當(dāng)調(diào)整光電采樣器相對于表盤的位置，同時(shí)根據(jù)對脈沖燈發(fā)光的敏感程度調(diào)節(jié)光電采樣器線中部方盒中央的旋鈕以改變采樣敏感度，防止誤采和漏采，終達(dá)到正常采樣的狀態(tài)。
(4)、對于電子式電能表，還可以通過脈沖測試線進(jìn)行脈沖的自動獲??；儀器隨機(jī)配備了一條脈沖測試線，頂端有4個(gè)鱷魚夾，分別標(biāo)有：VCC（輔助電源）、TESE-IN（信號輸入）、FL-OUT（標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸出）、GND（地）。使用人員需要根據(jù)電能表電能脈沖的輸出方式不同（包括有源輸出和無源輸出兩種方式）選擇不同的信號線進(jìn)行取樣，當(dāng)被測表脈沖信號為有源輸出方式時(shí)，用標(biāo)有“信號"和“地"的鱷魚夾進(jìn)行取樣，標(biāo)有“信號"的鱷魚夾接到被測表端子排標(biāo)有“有功正"的端子，標(biāo)有“地"的鱷魚夾接到被測表端子排標(biāo)有“有功負(fù)"或“公共端"的端子。當(dāng)被測表脈沖信號為無源輸出方式時(shí)，用標(biāo)有“VCC"和“信號"的鱷魚夾進(jìn)行取樣，標(biāo)有“VCC"的鱷魚夾接到被測表端子排標(biāo)有“有功正"的端子，用標(biāo)有“信號"的鱷魚夾接到被測表標(biāo)有“有功負(fù)"或“公共端"的端子。
9、儀器送檢時(shí)脈沖測試線使用方法
根據(jù)計(jì)量檢定規(guī)程的要求，電能表現(xiàn)場校驗(yàn)儀在出廠時(shí)應(yīng)進(jìn)行檢定，在投入使用后還應(yīng)定期進(jìn)行復(fù)檢。在送檢時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備對校驗(yàn)儀輸出的標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖進(jìn)行檢測。本測試儀的標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖由脈沖線中標(biāo)有FL的鱷魚夾和標(biāo)有GND的鱷魚夾輸出（各檔位具體常數(shù)參見“技術(shù)指標(biāo)"中的第6項(xiàng)－標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖常數(shù)表格），注意：只有在“電表校驗(yàn)"、“走字試驗(yàn)"、“主菜單"三個(gè)界面才向外輸出標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖。
五、常見故障分析（SHHZDN300手持式電能表現(xiàn)場測試儀可靠解決了測試者的各種需求）
1、常見故障
⑴裝置接線錯(cuò)誤
⑵電能表故障
⑶CT部分故障
2、經(jīng)驗(yàn)判斷
⑴計(jì)量裝置正常時(shí)綜合誤差（含CT誤差、二次接線誤差和電表誤差）在±3%時(shí)。
⑵綜合誤差在-10%至-3%時(shí)一般可能為
a、電表不準(zhǔn)
b、CT二次負(fù)載重
c、CT負(fù)誤差
⑶綜合誤差超過10%時(shí)可能為
a、CT二次接線錯(cuò)誤
b、CT變比不對
c、缺相或錯(cuò)相
一般現(xiàn)場工作時(shí)可先進(jìn)行綜合誤差的測量，綜合誤差在±3%時(shí)系統(tǒng)基本沒有問題，當(dāng)綜合誤差較大時(shí)可分別進(jìn)行CT誤差、電表誤差的校驗(yàn)及線路診斷。
3、三相四線制線路常見問題
⑴缺一相
缺某相電壓、電流時(shí)，可從分析儀的“測量參量1"或“矢量圖"兩功能項(xiàng)直接看出。缺相原因一般是計(jì)量裝置的三組元件中的某一組元件出現(xiàn)故障或接線斷開。具體可能原因如下：
a、電能表電壓線圈一相不通（線圈斷路、雷擊、電壓掛鉤與螺釘未接觸）
b、計(jì)量回路一次測某相保險(xiǎn)熔斷或接觸不良
c、電壓二次回路一相線路斷路（保險(xiǎn)熔斷或接觸不良）
d、電表或CT本身一相電流線圈或CT二次繞組開路（線圈燒斷、電能表接線端或二次接線端接觸不上）
e、二次電流回路中某相電流開路
⑵缺兩相
與缺一相的原因和情況基本類似。
⑶電流一相或幾相反向
電流反向可從 “矢量"功能中看出，例如上圖所示的情況為A相電流反向，反向后角度與正常應(yīng)相差180°，
造成此種現(xiàn)象的原因?yàn)椋?/span>
a、A相CT 的K1、K2接反
b、A相CT電纜穿出方向反向
c、CT上K1、K2與實(shí)際標(biāo)注不符
⑷電壓與電流錯(cuò)相
一相或幾相電壓和電流不對應(yīng)，使實(shí)際角度與正常差120°或240°，如下圖（圖二十六）
4、三相三線制線路分析方法
三相三線制線路接線正確時(shí)矢
量圖如右圖，錯(cuò)誤接線的分析方法參
照三相四線制線路。
5、單相表測量
單相表測量時(shí)可用儀器的任意一相進(jìn)行（通常情況用A相），情況比較簡單，此處不做具體講解。
6、CT常見故障及原因
⑴故意更換CT銘牌
⑵CT精度不合格
⑶CT損壞
7、電能表故障
如果接線正確但誤差還是很大，則應(yīng)調(diào)整或更換電表。
六、電池維護(hù)及充電
儀器采用高性能鋰離子充電電池做為內(nèi)部電源，操作人員不能隨意更換其他類型的電池，避免因電平不兼容而造成對儀器的損害。
儀器須及時(shí)充電，避免電池深度放電影響電池壽命，
正常使用的情況下盡可能每天充電（長期不用好在一個(gè)月內(nèi)充一次電），以免影響使用和電池壽命，每次充電時(shí)間應(yīng)在4小時(shí)以上，因內(nèi)部有充電保護(hù)功能，可以對儀器連續(xù)充電。
每次將電池從儀器中取出后儀器內(nèi)部的電池保護(hù)板自動進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，重新裝入電池后，不能直接工作，需要用充電器給加電使之解除保護(hù)狀態(tài)，才可正常工作。
2021年12月20日，中國電科院高壓所設(shè)備評價(jià)中心團(tuán)隊(duì)成員廖思卓依托變電數(shù)字孿生平臺綜合狀態(tài)預(yù)警模塊，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)設(shè)備溫度趨勢異常。這是一次平臺告警實(shí)驗(yàn)，主要測試平臺在三維溫度場數(shù)據(jù)和多物理場實(shí)時(shí)仿真數(shù)據(jù)方面的對比分析能力。
通常，變電站設(shè)備溫度告警主要是基于缺陷告警閾值發(fā)出，但設(shè)備存在地域、環(huán)境、生產(chǎn)廠家等差異，固定的閾值并不能適應(yīng)所有運(yùn)行情況，通過閾值告警的方法有一定不足。
該團(tuán)隊(duì)引入多物理場實(shí)時(shí)仿真的手段，提出應(yīng)用變電設(shè)備模型降階技術(shù)，在保證計(jì)算精度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)仿真數(shù)據(jù)結(jié)果與在線監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)比對。
“多物理場實(shí)時(shí)仿真是基于電力設(shè)備多物理場數(shù)值計(jì)算的機(jī)理模型，通過與狀態(tài)數(shù)據(jù)的綜合比對，實(shí)現(xiàn)對電力設(shè)備異常狀態(tài)主動預(yù)警。
多物理場仿真一般需要在高性能服務(wù)器上計(jì)算電力設(shè)備或現(xiàn)象的多個(gè)物理場的數(shù)值，目前主要用于電力設(shè)備參數(shù)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)驗(yàn)證和事故分析。為了提升變電設(shè)備異常識別質(zhì)效，團(tuán)隊(duì)在多物理場仿真基礎(chǔ)上，將大規(guī)模的仿真方程進(jìn)行自由度降階，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜變電設(shè)備模型狀態(tài)的快速仿真。
2021年10月，團(tuán)隊(duì)做了一次對比實(shí)驗(yàn)：利用多物理場仿真的手段對變壓器溫度場進(jìn)行仿真，經(jīng)過在高性能服務(wù)器上2個(gè)多小時(shí)的仿真計(jì)算，變壓器繞組和油溫的溫度分布結(jié)果出現(xiàn)在了屏幕上，而變電數(shù)字孿生平臺僅用時(shí)1.8秒便給出了溫度場計(jì)算結(jié)果。
變壓器溫度場仿真時(shí)間從2小時(shí)減少到1～2秒，實(shí)現(xiàn)了秒級的多物理場仿真計(jì)算。結(jié)合巡檢數(shù)據(jù)和紅外可見光識別結(jié)果，這可以讓現(xiàn)場運(yùn)維人員實(shí)時(shí)分析和判斷設(shè)備狀態(tài)趨勢，及時(shí)消除缺陷。
目前，基于該團(tuán)隊(duì)的技術(shù)成果，中國電科院形成一系列變電數(shù)字孿生應(yīng)用和關(guān)鍵裝置，研發(fā)的變電數(shù)字孿生平臺已在5個(gè)省級電力公司管轄的多個(gè)換流站、變電站開展試點(diǎn)應(yīng)用，輔助運(yùn)維人員感知設(shè)備狀態(tài)，推動電力設(shè)備智能化管理。后續(xù)，團(tuán)隊(duì)加快推進(jìn)變電設(shè)備數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)制定，構(gòu)建變電設(shè)備三維數(shù)字模型服務(wù)庫，構(gòu)建相關(guān)數(shù)理模型和機(jī)理模型庫體系，持續(xù)推動電力設(shè)備管理智能化。
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