2021年12月23日，中國電科院高壓所設(shè)備評價中心團(tuán)隊成員朱家運(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)個小時。
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、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、不改變計量回路、不打開計量設(shè)備情況下，在線實(shí)負(fù)荷檢測計量設(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量設(shè)備接線的正確與否。同時，在三相三線接線方式時，可自動判斷48種接線方式；追補(bǔ)電量自動計算功能，方便使用人員對接線有問題的用戶計算追補(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。
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
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間對需量進(jìn)行誤差校驗。
15、具備萬年歷、時鐘功能，實(shí)時顯示日期及時間。可在現(xiàn)場校驗的同時保存測試數(shù)據(jù)和結(jié)果，并通過串口上傳至計算機(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)驗室的標(biāo)準(zhǔn)計量設(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
計量校驗部分：
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1分鐘實(shí)驗。
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，每次充電時間應(yīng)在6小時以上。
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，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，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，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，共十二項，包括：參數(shù)設(shè)置、電氣測試、電表校驗、走字試驗、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)置時間、電表編號。
PT變比 — 當(dāng)進(jìn)行高壓計量直接測試時，用來輸入高壓計量表計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，先按【確定】鍵進(jìn)入修改狀態(tài)，此時本項參數(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)行高壓計量直接測試時，用來輸入高壓計量表計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)行低壓計量表計直接從CT一次側(cè)取樣進(jìn)行電表校驗時，用來輸入計量表計所接的電流互感器比值，才能完成正常的校驗；設(shè)置時，先按【確定】鍵進(jìn)入修改狀態(tài)，此時本項參數(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，先按【確定】鍵進(jìn)入修改狀態(tài)，此時本項參數(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) — 指校驗周期，即幾圈（或幾個脈沖）計算一次誤差；先按【確定】鍵進(jìn)入修改狀態(tài)，此時本項參數(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)場時電流接入比較麻煩，一般在試驗室采用此種方式；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，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)場校驗儀連接。連接掃描槍，把光標(biāo)移到電表編號選項，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，電壓Ua表示Uab參量、Uc表示Ucb參量。
當(dāng)按下F4鍵時，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） 電表校驗界面
電表校驗屏如圖七所示，此屏分為四部分?jǐn)?shù)據(jù)：誤差統(tǒng)計部分、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），由近五次誤差計算得來的標(biāo)準(zhǔn)偏差估計值；
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)部計算用，用戶不需理解）、實(shí)測脈沖（此參量為內(nèi)部計算用，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，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-走字試驗界面
此屏顯示出從進(jìn)入此界面開始到當(dāng)前時刻的累計有功電能，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，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量裝置的實(shí)測矢量六角圖，同一個坐標(biāo)系中三相電壓、三相電流六個量的矢量關(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量裝置的實(shí)測矢量六角圖，同一個坐標(biāo)系中兩個電壓參量（Uab、Ucb）、兩個電流參量（Ia、Ic）四個量的矢量關(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，本應(yīng)在100A【中鉗】和500A【中鉗】兩種量程中選擇，但用戶錯誤的選擇了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)如近編程時間、需量清零時間、編程次數(shù)、需量清零次數(shù)、電池工作時間、電表日期、系統(tǒng)時間、大需量周期、滑差時間、自動抄表日期等。
（10）波形顯示界面
在此屏中可顯示出當(dāng)前各個被測模擬量的實(shí)際波形，波形實(shí)時刷新，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%時進(jìn)行放大顯示，即以10%做為滿刻度；當(dāng)有一項以上的諧波含量大于10%時，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?？赏ㄟ^↑↓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)離表計側(cè)，I-接到靠近表計側(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、三相三線高壓計量表計經(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)離表計側(cè)，I-接到靠近表計側(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
測量電壓諧波時只須輸入電壓信號，電流諧波時只須輸入電流信號。
8、電表脈沖信號的獲取方法
在進(jìn)行電能表校驗時，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??；將光電采樣器設(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?。徊僮魅藛T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，迅速按一下按鈕，此時，儀器記錄下校驗周期的起始位置，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)定的校驗圈數(shù)時，再次迅速按下按鈕，完成校驗，儀器會自動計算出電表誤差。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)行脈沖的自動獲取；將光電采樣器設(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，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，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、儀器送檢時脈沖測試線使用方法
根據(jù)計量檢定規(guī)程的要求，電能表現(xiàn)場校驗儀在出廠時應(yīng)進(jìn)行檢定，在投入使用后還應(yīng)定期進(jìn)行復(fù)檢。在送檢時用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備對校驗儀輸出的標(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－標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖常數(shù)表格），注意：只有在“電表校驗"、“走字試驗"、“主菜單"三個界面才向外輸出標(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裝置接線錯誤
⑵電能表故障
⑶CT部分故障
2、經(jīng)驗判斷
⑴計量裝置正常時綜合誤差（含CT誤差、二次接線誤差和電表誤差）在±3%時。
⑵綜合誤差在-10%至-3%時一般可能為
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%時可能為
a、CT二次接線錯誤
b、CT變比不對
c、缺相或錯相
一般現(xiàn)場工作時可先進(jìn)行綜合誤差的測量，綜合誤差在±3%時系統(tǒng)基本沒有問題，當(dāng)綜合誤差較大時可分別進(jìn)行CT誤差、電表誤差的校驗及線路診斷。
3、三相四線制線路常見問題
⑴缺一相
缺某相電壓、電流時，可從分析儀的“測量參量1"或“矢量圖"兩功能項直接看出。缺相原因一般是計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、計量回路一次測某相保險熔斷或接觸不良
c、電壓二次回路一相線路斷路（保險熔斷或接觸不良）
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)象的原因為：
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矢
量圖如右圖，錯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（長期不用好在一個月內(nèi)充一次電），以免影響使用和電池壽命，每次充電時間應(yīng)在4小時以上，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)備評價中心團(tuán)隊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)試驗設(shè)備溫度趨勢異常。這是一次平臺告警實(shí)驗，主要測試平臺在三維溫度場數(shù)據(jù)和多物理場實(shí)時仿真數(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)隊引入多物理場實(shí)時仿真的手段，提出應(yīng)用變電設(shè)備模型降階技術(shù)，在保證計算精度的同時，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)時比對。
“多物理場實(shí)時仿真是基于電力設(shè)備多物理場數(shù)值計算的機(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)器上計算電力設(shè)備或現(xiàn)象的多個物理場的數(shù)值，目前主要用于電力設(shè)備參數(shù)設(shè)計、試驗驗證和事故分析。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)隊做了一次對比實(shí)驗：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個多小時的仿真計算，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1.8秒便給出了溫度場計算結(jié)果。
變壓器溫度場仿真時間從2小時減少到1～2秒，實(shí)現(xiàn)了秒級的多物理場仿真計算。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)時分析和判斷設(shè)備狀態(tài)趨勢，及時消除缺陷。
目前，基于該團(tuán)隊的技術(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個省級電力公司管轄的多個換流站、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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