2021年12月23日，中國電科院高壓所設備評價(jia) 中心團隊成員朱家運通過變電數字孿生平台可見光算法模塊，在6分鍾內(nei) 複核了2000張樣本圖片。在此之前，一次變電站巡檢產(chan) 生的數據量是上千張圖片，人工複核往往需要數個(ge) 小時。
變電數字孿生平台的可見光算法是提升人工複核效率的關(guan) 鍵。該算法基於(yu) 變電巡檢數據的數字孿生數理模型，學習(xi) 海量樣本的數據特征，替代人工判斷，實現電力設備狀態的快速準確識別。
2021年8月份，統計算法結果顯示，可見光算法在27類可見光缺陷場景下的設備狀態識別平均準確率達到88.2%。團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，精確提取紅外目標區域溫度場，利用溫度梯度算法實現變電設備部件溫度場異常分析，形成紅外可見光融合診斷算法。經第三方測試，紅外可見光融合診斷算法識別準確率達到90.1%。
目前，可見光算法模塊已在重慶110千伏蘭(lan) 家沱變電站試點應用，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試點應用。該團隊針對蘭(lan) 家沱變電站的高溫高濕環境，對算法進行了增量模型訓練和優(you) 化，提升算法對金屬鏽蝕、表計表盤模糊等缺陷的識別率。針對古泉換流站換流米兰手机下载運行環境現狀，團隊改進了紅外可見光融合診斷算法，實現對換流米兰手机下载本體(ti) 、閥側(ce) 套管、網側(ce) 套管、冷卻器等部件完整區域的溫度異常識別。
一、功能特點（SHHZDN300手持式電能表現場測試儀(yi) 可靠解決(jue) 了測試者的各種需求）
1、儀(yi) 器是集電能表校驗、電參量測試和檢測電網中發生波形畸變、電壓波動和三相不平衡等電能質量問題為(wei) 一體(ti) 的高精度測試儀(yi) 器。
2、不停電、不改變計量回路、不打開計量設備情況下，在線實負荷檢測計量設備的綜合誤差。
3、準確測量電壓，電流，有功功率，無功功率，相角，功率因數，頻率等多種電參量，從(cong) 而計算出測試設備回路的測量誤差。
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備接線的正確與(yu) 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電量。
5、電流回路可使用鉗形互感器進行測量，操作人員無須斷開電流回路，就可以方便、安全的進行測量。
6、可校驗電壓表、電流表、功率表、相位表等指示儀(yi) 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、脈衝(chong) 等方式進行電能表校驗。
8、測量分析公用電網供到用戶端的交流電能質量，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諧波。
9、可顯示單相電壓、電流波形並可同時顯示三相電壓、電流波形。
10、負荷波動監視：測量分析各種用電設備在不同運行狀態下對公用電網電能質量造成的波動。記錄和存儲(chu) 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。
11、 電力設備調整及運行過程動態監視，幫助用戶解決(jue) 電力設備調整及投運過程中出現的問題。
12、 測試分析電力係統中無功補償(chang) 及濾波裝置動態參數並對其功能和技術指標作出定量評價(jia)
13、可選配條碼掃描器，對電表的條碼進行自動錄入。
14、電能表的485通訊接口進行檢測，並能完成現場校驗多功能（智能）電能表的工作需求，可根據電表中已設置的需量周期和滑差的時間對需量進行誤差校驗。
15、具備萬(wan) 年曆、時鍾功能，實時顯示日期及時間。可在現場校驗的同時保存測試數據和結果，並通過串口上傳(chuan) 至計算機，通過後台管理軟件（選配件）實現數據微機化管理。
16、采用大屏幕進口彩色液晶作為(wei) 顯示器，中文圖形化操作界麵並配有漢字提示信息、多參量顯示的液晶顯示界麵，人機對話界麵友好
17、體(ti) 積小、重量輕，便於(yu) 攜帶，既可用於(yu) 現場測量使用，也可用做實驗室的標準計量設備。
二、技術指標（SHHZDN300手持式電能表現場測試儀(yi) 可靠解決(jue) 了測試者的各種需求）
1、輸入特性
電壓測量範圍：0~400V，57.7V、100V、220V、400V四檔自動切換量程。
電流測量範圍： 0~5A，內(nei) 置互感器分為(wei) 5A(CT)檔。鉗形互感器為(wei) 5A（小鉗）、25A（小鉗）、100A（中鉗）、500A（中鉗）、400A（大鉗）、2000A（大鉗）六個(ge) 檔位。（其中中型鉗表和大型鉗表為(wei) 選配）
相角測量範圍：0~359.999°。
頻率測量範圍：45~55Hz。
2、準確度
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、電流輸入端對機殼的絕緣電阻≥100MΩ。
⑵、工作電源輸入端對外殼之間承受工頻1.5KV（有效值），曆時1分鍾實驗。
6、標準電能脈衝(chong) 常數
標準電能脈衝(chong) 常數：內(nei) 置互感器常數（FL）=10000 r/kW·h ，
鉗型互感器常數（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(ti) 積
體(ti) 積：25cm×16cm×6cm
三、結構外觀（SHHZDN300手持式電能表現場測試儀(yi) 可靠解決(jue) 了測試者的各種需求）
1、外型尺寸及麵板布置
儀(yi) 器外形正視如圖一：
儀(yi) 器上方是液晶顯示器，下方是按鍵區，頂端為(wei) 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(wei) 電流流入端，Ia-、Ib-、Ic-為(wei) 電流流出端 ；鉗形電流互感器接口（A相鉗、B相鉗、C相鉗）；光電及脈衝(chong) 信號接口。
右側(ce) 下部為(wei) 其他接口部分，包括：232串行口（用於(yu) 上傳(chuan) 保存的數據至計算機）；
充電器接口，用於(yu) 連接充電器；USB接口，通過數據線可連接電腦，將儀(yi) 器內(nei) 存儲(chu) 卡做為(wei) 大容量存儲(chu) 器使用。側(ce) 麵圖見左側(ce) 圖二。
儀(yi) 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(liang) 周內(nei) 充一次電），以免影響使用和電池壽命，每次充電時間應在6小時以上。
儀(yi) 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(ge) 鍵，分別為(wei) ：存儲(chu) 、查詢、設置、切換、↑、↓、←、→、Ã、退出、自檢、幫助、數字1、數字2（ABC）、數字3（DEF）、數字4（GHI）、數字5（JKL）、數字6（MNO）、數字7（PQRS）、數字8（TUV）、數字9（WXYZ）、數字0、小數點、＃、輔助功能建F1、F2、F3、F4、F5。
各鍵功能如下：
↑、↓、←、→鍵：光標移動鍵；在主菜單中用來移動光標，使其指向某個(ge) 功能菜單，按確認鍵即可進入相應的功能；在參數設置功能屏下上下鍵用來切換當前選項，左右鍵改變數值。
Ã鍵：確認鍵；在主菜單下，按此鍵顯示菜單子目錄，在子目錄下，按下此鍵即進入被選中的功能，另外，在輸入某些參數時，開始輸入和結束輸入。
退出鍵：返回鍵，非參數輸入狀態時，按下此鍵均直接返回到主菜單。
存儲(chu) 鍵：用來將測試結果存儲(chu) 為(wei) 記錄的形式。
查詢鍵：用來瀏覽已存儲(chu) 的記錄內(nei) 容。
設置鍵：在主菜單按下此鍵，直接進入參數設置屏。
切換鍵：出廠調試時生產(chan) 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。
數字（字符）鍵：用來進行參數設置的輸入（可輸入數字或字符）。
小數點鍵：用來在設置參數時輸入小數點。
＃鍵：保留功能，暫不用。
F1、F2、F3、F4、F5：輔助功能鍵（快捷鍵）。用來快速進入輔助功能界麵或實現相應的功能。
3、液晶界麵
液晶顯示界麵主要有十三屏，包括主菜單、十二個(ge) 功能界麵，顯示內(nei) 容豐(feng) 富。
開機界麵
當開機後顯示圖四所示的主菜單界麵。屏幕頂端一行顯示狀態參量，包括：程序版本號、電壓檔位、電流輸入方式、日期時間、電池剩餘(yu) 電量（用戶可根據此數值來判斷是否需要為(wei) 儀(yi) 器充電）。中部為(wei) 功能菜單選項，共十二項，包括：參數設置、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、曆史數據、係統校準。通過↑、↓、←、→鍵進行選擇，按確定鍵進入相應功能界麵；屏幕下方為(wei) 提示欄，為(wei) 用戶進行簡單的操作提示，方便用戶正確操作。
（2）參數設置界麵
如圖五所示：參數設置界麵用於(yu) 調整試驗前所需要確定的數據。包括：PT變比、CT變比、電表常數、設定圈數、接線方式、輸入方式、電流輸入、設置日期、設置時間、電表編號。
PT變比 — 當進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(cong) 而在電氣測試中的一次參量中可直接換算到一次側(ce) 的電壓值；設置時，先按【確定】鍵進入修改狀態，此時本項參數變成紅色顯示，再按下相應的數字鍵輸入所需的數字，後按【確定】鍵完成設置。
CT變比 — 分兩(liang) 種情況；當進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(cong) 而在電氣測試中的一次參量中可直接換算到一次側(ce) 的電流值；當進行低壓計量表計直接從(cong) CT一次側(ce) 取樣進行電表校驗時，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；設置時，先按【確定】鍵進入修改狀態，此時本項參數變成紅色顯示，再按下相應的數字鍵輸入所需的數字，後按【確定】鍵完成設置。
電表常數 — 指被測表的標準電能脈衝(chong) 常數，輸入範圍為(wei) 0~100000；設置時，先按【確定】鍵進入修改狀態，此時本項參數變成紅色顯示，再按下相應的數字鍵輸入所需的數字，後按【確定】鍵完成設置。
設定圈數 — 指校驗周期，即幾圈（或幾個(ge) 脈衝(chong) ）計算一次誤差；先按【確定】鍵進入修改狀態，此時本項參數變成紅色顯示，再按下相應的數字鍵輸入所需的數字，後按【確定】鍵完成設置。
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【←】、【→】鍵進行切換；
輸入方式 — 指被測表脈衝(chong) 取樣方式，包括：脈衝(chong) （光電）方式和手動方式兩(liang) 種，用【←】、【→】鍵進行切換；注意，用不同的脈衝(chong) 取樣方式時一定要將本參數設置為(wei) 與(yu) 之相應的方式，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【←】、【→】鍵進行切換；共包括：5A【內(nei) 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(nei) 部CT】指內(nei) 置電流互感器輸入方式，此種方式精度高，但在現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(yi) 器共支持3種鉗表的使用，標準配置為(wei) 小鉗表（開口圓形，直徑為(wei) 8毫米，可選擇5A和25A兩(liang) 種檔位），第二種為(wei) 中型鉗表（開口圓形，直徑為(wei) 50毫米，可選擇100A和500A兩(liang) 種檔位），第三種為(wei) 大型鉗表（開口長園形，長端為(wei) 125毫米，寬50毫米），鉗表方式的優(you) 點是現場接入方便，不需斷開電流回路，但精度較低。
電表編號 — 人為(wei) 輸入編號用於(yu) 區分被試品結果，以便在查閱時不會(hui) 將多組結果混淆，表號可為(wei) 數字或字母，多輸入12位。輸入方式分為(wei) 兩(liang) 種：
通過儀(yi) 表鍵盤直接輸入。把光標移到電表編號選項，連按兩(liang) 下確認鍵，進入鍵盤輸入狀態。
通過掃描槍掃描條形碼輸入。 掃描槍為(wei) 選配設備，通過串口與(yu) 現場校驗儀(yi) 連接。連接掃描槍，把光標移到電表編號選項，按下確認鍵進入掃描狀態，掃描槍掃描條形碼成功指示燈變綠，電表自動輸入編號。
（3） 電氣測試界麵
此屏顯示出當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）、三相有功功率數值（Pa、Pb、Pc）、三相無功功率數值（Qa、Qb、Qc）、三相視在功率數值（Sa、Sb、Sc），以及總有功功率、總無功功率、總視在功率、實測頻率、總功率因數。如果接線方式為(wei) 三相三線時，電壓Ua表示Uab參量、Uc表示Ucb參量。
當按下F4鍵時，此屏變換為(wei) 顯示一次參量值，所顯示的數據都是根據PT變比和CT變比折算到互感器一次側(ce) 的數值。
按下F1鍵可鎖定當前顯示的數據，按F2鍵變為(wei) 刷新狀態。
（4） 電表校驗界麵
電表校驗屏如圖七所示，此屏分為(wei) 四部分數據：誤差統計部分、當前誤差部分、輸入參數部分、測試參數部分；
誤差統計部分：顯示出誤差1、誤差2、誤差3、誤差4、誤差5連續記錄的近五次誤差，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準偏差估計值；
當前誤差部分：顯示出算定的標準脈衝(chong) （此參量為(wei) 內(nei) 部計算用，用戶不需理解）、實測脈衝(chong) （此參量為(wei) 內(nei) 部計算用，用戶不需理解）、當前圈數、當前誤差（後一次的誤差值）、累計電能；
輸入參數部分：顯示出設置的PT變比和CT變比值，當前設定的電表常數、設置圈數、電表類型、輸入方式、電表編號；當誤差不正常時，首先要檢查輸入參數部分的設置是否正確，這些參數直接影響測試結果的準確性。
校驗完成後，按【存儲(chu) 】鍵可將測試結果以記錄的形式保存。
（5） 電表校驗-走字試驗界麵
此屏顯示出從(cong) 進入此界麵開始到當前時刻的累計有功電能，進入後記度器自動開始走字，當按下【確定】鍵後數據清零，重新開始走字，顯示出當前累計的電能數值；在此功能屏下可用來進行電表的走字試驗，與(yu) 表記記度器對比，防止換銘牌或齒輪的竊電手段。
（6）矢量分析界麵－三相四線
如圖九所示，在屏幕的左上部分顯示出三相四線製計量裝置的實測矢量六角圖，同一個(ge) 坐標係中三相電壓、三相電流六個(ge) 量的矢量關(guan) 係；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(ge) 量以Ua為(wei) 參照量的的相位角；屏幕的下半部分是用來顯示接線結果的分析情況，包括：相序、接線判斷、錯接線更正係數，對於(yu) 三相四線製的接線不進行矢量圖的分析，也不提供追補電量的更正係數，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，各相負荷的容、感性關(guan) 係，上圖所示為(wei) 標準阻性負載時接線全部正確情況下的向量圖。
（7）矢量分析界麵-三相三線
如圖十所示：在屏幕的左上部分顯示出三相三線製計量裝置的實測矢量六角圖，同一個(ge) 坐標係中兩(liang) 個(ge) 電壓參量（Uab、Ucb）、兩(liang) 個(ge) 電流參量（Ia、Ic）四個(ge) 量的矢量關(guan) 係；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(ge) 量以Ua為(wei) 參照量的的相位角；屏幕的下半部分是用來顯示接線結果的分析情況，包括：相序、接線判斷、錯接線更正係數，根據不同的負荷情況功率夾角的不同分4種角度範圍（感性－5～55、感性55～115、容性－5～－65、容性－65～－125）對各48種接線方式進行結果判定。
上圖所示為(wei) 標準阻性負載時接線全部正確情況下的向量圖，由於(yu) 純阻性負載的功率夾角為(wei) 0°，屬於(yu) －5～55的範圍，因此我們(men) 要看接線分析的一行感性（－5～55）的結果，另外三行的分析結果無效；圖中接線判斷中的“正"表示電壓是正相序，如為(wei) 逆相序應顯示“負"；“Ua Ub Uc"表示電壓接線是應為(wei) “Ua Ub Uc"的位置上所接的是“Ua Ub Uc"電壓接線正確；“＋Ia +Ic"表示電流接線應為(wei) “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；更正係數為(wei) “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果中會(hui) 給出具體(ti) 的補償(chang) 係數（根據不同種類的接線錯誤可能為(wei) 數值，也可能為(wei) 公式）。具體(ti) 的接線方式判定結果分析表見附件。
（8）變比測試界麵
用來進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相鉗表進行測量，同時顯示出當前選擇的鉗表形式和檔位（用戶可根據被測互感器的實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：鉗表的使用和參數設置中電流檔位的選擇一定要對應，否則會(hui) 造成測試結果不正常的情況，例如：用戶使用口徑為(wei) 50毫米的鉗表進行測量時，本應在100A【中鉗】和500A【中鉗】兩(liang) 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(hui) 造成測試結果不正常；屏中還顯示一次側(ce) 實測電流值、二次側(ce) 實測電流值、測試變比值、測量夾角（通過夾角可判定互感器的一次側(ce) 和二次側(ce) 是否極性相同、是否相別一致；如果夾角為(wei) 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(wei) 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(wei) 60°、120°、240°或300°左右的數值，則說明相別和極性都可能反）。
（9）測試_485界麵
這個(ge) 界麵分四屏，按F1可調出現場表各費率點及總的電能參數。
按F2顯示各費率點及大功率需量。
按F3可調三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功因數。
按F4顯示現場表的工作狀態如近編程時間、需量清零時間、編程次數、需量清零次數、電池工作時間、電表日期、係統時間、大需量周期、滑差時間、自動抄表日期等。
（10）波形顯示界麵
在此屏中可顯示出當前各個(ge) 被測模擬量的實際波形，波形實時刷新，能直觀的反映出被測信號的失真情況（是否畸變、是否截頂），本屏中顯示當前顯示為(wei) Ua、Ia的波形 , 用【↑↓】鍵來切換不同的顯示通道；可切換為(wei) 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(wei) 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）頻譜分析界麵
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值。通道UA-UB-UC-IA-IB-IC提示當前通道（可通過←、→鍵來改變所選通道），1%-10%為(wei) 各諧波分量百分比（當所有次數的諧波含量都小於(yu) 10%時進行放大顯示，即以10%做為(wei) 滿刻度；當有一項以上的諧波含量大於(yu) 10%時，正常顯示，即以100%做為(wei) 滿刻度），05-30指示的是諧波的次數，右側(ce) 數值顯示總諧波畸變率THD、有效值和32 次諧波。無失真的信號應顯示一次諧波（基波）。
（12） 諧波分析-電壓諧波界麵
如圖十八所示：此屏顯示各相電壓和電流的諧波含量，從(cong) 左到右依次為(wei) 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(wei) 各相的電壓波形畸變率（即諧波失真度），RMS為(wei) 各相電壓和電流的有效值，01次為(wei) 基波電壓和基波電流（用實際幅值表示），以下依次為(wei) 其它各次諧波的數值，以有效值形式和基波的百分比兩(liang) 種形式表示，以數據表的形式顯示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）曆史數據界麵
如圖十九所示，此屏顯示內(nei) 存中已存儲(chu) 記錄的各項數據，包括：總記錄條數、當前查閱的記錄排號、測試的日期時間、被測表號、實測電能誤差、接線方式、三相電壓和電流相角數值、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）係統校準界麵
此界麵為(wei) 調試界麵，僅(jin) 供出廠前調試用，用戶無法進入。
四、使用方法（SHHZDN300手持式電能表現場測試儀(yi) 可靠解決(jue) 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：
三相三線製測量是指使用兩(liang) 個(ge) 功率元件實現對三相線路的測量，相當於(yu) 在電路中分別接入兩(liang) 隻電流表（串聯在A、C兩(liang) 相）、兩(liang) 隻電壓表（分別並聯在AB之間和CB之間）和兩(liang) 隻功率表（電流線圈串聯在A、C相，電壓線圈並聯在AB和CB之間），其測量原理如圖二十所示
三相四線製測量是指使用三個(ge) 功率元件實現對三相線路的測量，相當於(yu) 在電路中分別接入三隻電流表（分別串聯在A、B、C三相）、三隻電壓表（分別並聯在A、B、C各相對N相之間）和三隻功率表（電流線圈分別串聯在A、B、C相，電壓線圈分別並聯在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鉗表接入接線
三相四線製低壓電能表經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(yi) 器麵板相應的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標號的接口上，然後用鉗形互感器卡住對應相的電流線即可。（注意：極性一定要接正確，鉗形電流互感器標有A、B、C的一麵為(wei) 電流流入端，N的一麵為(wei) 流出端）。
打開儀(yi) 器開關(guan) ，先按照被測表參數將“參數設置"屏中相應的參數設置正確，然後，即可進入相應的界麵進行測試。
3、三相四線低壓電能表經內(nei) 部CT接入測試
三相四線低壓電能表經內(nei) 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(yi) 器麵板相應的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(yi) 器麵板相應的電流端子上，有標記的接電流正端，無標記的接電流負端，電流線末端的鱷魚夾（或插片）接到端子排兩(liang) 側(ce) （I+接到遠離表計側(ce) ，I-接到靠近表計側(ce) ），然後將端子排的連片打開。
打開儀(yi) 器開關(guan) ，先按照被測表參數將“參數設置"屏中相應的參數設置正確，然後，即可進入相應的界麵進行測試。
目前有這種端子排的接線方式已經很少見，對於(yu) 沒有端子排的隻能采取鉗表接入法。
4、三相三線高壓電能表經鉗表接入接線
三相三線高壓電能表經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(yi) 器麵板相應的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(liang) 相的鉗形互感器插到有相應標號的接口上，然後用鉗形互感器卡住對應相的電流線即可。（注意：極性一定要接正確，鉗形電流互感器標有A、C的一麵為(wei) 電流流入端，N的一麵為(wei) 流出端）。
打開儀(yi) 器開關(guan) ，先按照被測表參數將“參數設置"屏中相應的參數設置正確，然後，即可進入相應的界麵進行測試。
5、三相三線高壓計量表計經內(nei) 部CT直接接入接線
三相三線高壓電能表經內(nei) 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(yi) 器麵板相應的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(liang) 相插棒按顏色接到儀(yi) 器麵板相應的電流端子上（B相線不用），有極性端標記的接電流正端，無標記的接電流負端，電流線末端的鱷魚夾（或插片）接到端子排兩(liang) 側(ce) （I+接到遠離表計側(ce) ，I-接到靠近表計側(ce) ），然後將端子排的連片打開。
打開儀(yi) 器開關(guan) ，先按照被測表參數將“參數設置"屏中相應的參數設置正確，然後，即可進入相應的界麵進行測試。
內(nei) 部CT直接接入的方式能達到高的測試精度，但接線比較繁瑣。
6、單相接線
單相接線方式與(yu) 三相四線製接線相同，隻需將電壓、電流線接入儀(yi) 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
測量電壓諧波時隻須輸入電壓信號，電流諧波時隻須輸入電流信號。
8、電表脈衝(chong) 信號的獲取方法
在進行電能表校驗時，需要獲取被測電能表的電能脈衝(chong) 信號。有3種方式可以獲得此信號：光電采樣器、手動開關(guan) 、脈衝(chong) 測試線；針對不同種類的電能表，可以通過不同的方式來進行測試。下麵給出幾種常用的電能表電能脈衝(chong) 的獲取方式。
(1)、對於(yu) 機械式電能表，可以通過光電采樣器進行脈衝(chong) 的自動獲取；將光電采樣器設定為(wei) 發光狀態（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(ge) 發光二極管所發出的光束對準被校表的鋁盤中央，適當調整光電采樣器相對於(yu) 表盤的位置，同時根據對黑斑的敏感程度調節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，終達到正常采樣的狀態。
(2)、對於(yu) 機械式電能表，也可以通過手動開關(guan) 進行脈衝(chong) 的人工獲取；操作人員手握手動開關(guan) ，拇指輕放在手動開關(guan) 按鈕上，目視鋁盤，當鋁盤上的黑斑轉動到電表正麵的中央刻度時，迅速按一下按鈕，此時，儀(yi) 器記錄下校驗周期的起始位置，操作人員連續觀察鋁盤的轉動，當黑斑到來的次數達到設定的校驗圈數時，再次迅速按下按鈕，完成校驗，儀(yi) 器會(hui) 自動計算出電表誤差。由於(yu) 有人為(wei) 因素參與(yu) 到脈衝(chong) 的取樣，會(hui) 造成誤差的不穩定度，可適當增加設定的校驗圈數來消除。
(3)、對於(yu) 電子式電能表，可以通過光電采樣器進行脈衝(chong) 的自動獲取；將光電采樣器設定為(wei) 不發光狀態（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（位於(yu) 三個(ge) 發光二極管的中央）對準被測表的脈衝(chong) 燈，適當調整光電采樣器相對於(yu) 表盤的位置，同時根據對脈衝(chong) 燈發光的敏感程度調節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，終達到正常采樣的狀態。
(4)、對於(yu) 電子式電能表，還可以通過脈衝(chong) 測試線進行脈衝(chong) 的自動獲取；儀(yi) 器隨機配備了一條脈衝(chong) 測試線，頂端有4個(ge) 鱷魚夾，分別標有：VCC（輔助電源）、TESE-IN（信號輸入）、FL-OUT（標準脈衝(chong) 輸出）、GND（地）。使用人員需要根據電能表電能脈衝(chong) 的輸出方式不同（包括有源輸出和無源輸出兩(liang) 種方式）選擇不同的信號線進行取樣，當被測表脈衝(chong) 信號為(wei) 有源輸出方式時，用標有“信號"和“地"的鱷魚夾進行取樣，標有“信號"的鱷魚夾接到被測表端子排標有“有功正"的端子，標有“地"的鱷魚夾接到被測表端子排標有“有功負"或“公共端"的端子。當被測表脈衝(chong) 信號為(wei) 無源輸出方式時，用標有“VCC"和“信號"的鱷魚夾進行取樣，標有“VCC"的鱷魚夾接到被測表端子排標有“有功正"的端子，用標有“信號"的鱷魚夾接到被測表標有“有功負"或“公共端"的端子。
9、儀(yi) 器送檢時脈衝(chong) 測試線使用方法
根據計量檢定規程的要求，電能表現場校驗儀(yi) 在出廠時應進行檢定，在投入使用後還應定期進行複檢。在送檢時用標準設備對校驗儀(yi) 輸出的標準電能脈衝(chong) 進行檢測。本測試儀(yi) 的標準電能脈衝(chong) 由脈衝(chong) 線中標有FL的鱷魚夾和標有GND的鱷魚夾輸出（各檔位具體(ti) 常數參見“技術指標"中的第6項－標準電能脈衝(chong) 常數表格），注意：隻有在“電表校驗"、“走字試驗"、“主菜單"三個(ge) 界麵才向外輸出標準電能脈衝(chong) 。
五、常見故障分析（SHHZDN300手持式電能表現場測試儀(yi) 可靠解決(jue) 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(wei)
a、電表不準
b、CT二次負載重
c、CT負誤差
⑶綜合誤差超過10%時可能為(wei)
a、CT二次接線錯誤
b、CT變比不對
c、缺相或錯相
一般現場工作時可先進行綜合誤差的測量，綜合誤差在±3%時係統基本沒有問題，當綜合誤差較大時可分別進行CT誤差、電表誤差的校驗及線路診斷。
3、三相四線製線路常見問題
⑴缺一相
缺某相電壓、電流時，可從(cong) 分析儀(yi) 的“測量參量1"或“矢量圖"兩(liang) 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故障或接線斷開。具體(ti) 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(yu) 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(liang) 相
與(yu) 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(cong) “矢量"功能中看出，例如上圖所示的情況為(wei) A相電流反向，反向後角度與(yu) 正常應相差180°，
造成此種現象的原因為(wei) ：
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(yu) 實際標注不符
⑷電壓與(yu) 電流錯相
一相或幾相電壓和電流不對應，使實際角度與(yu) 正常差120°或240°，如下圖（圖二十六）
4、三相三線製線路分析方法
三相三線製線路接線正確時矢
量圖如右圖，錯誤接線的分析方法參
照三相四線製線路。
5、單相表測量
單相表測量時可用儀(yi) 器的任意一相進行（通常情況用A相），情況比較簡單，此處不做具體(ti) 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，則應調整或更換電表。
六、電池維護及充電
儀(yi) 器采用高性能鋰離子充電電池做為(wei) 內(nei) 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(yi) 器的損害。
儀(yi) 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(ge) 月內(nei) 充一次電），以免影響使用和電池壽命，每次充電時間應在4小時以上，因內(nei) 部有充電保護功能，可以對儀(yi) 器連續充電。
每次將電池從(cong) 儀(yi) 器中取出後儀(yi) 器內(nei) 部的電池保護板自動進入保護狀態，重新裝入電池後，不能直接工作，需要用充電器給加電使之解除保護狀態，才可正常工作。
2021年12月20日，中國電科院高壓所設備評價(jia) 中心團隊成員廖思卓依托變電數字孿生平台綜合狀態預警模塊，發現試驗設備溫度趨勢異常。這是一次平台告警實驗，主要測試平台在三維溫度場數據和多物理場實時仿真數據方麵的對比分析能力。
通常，變電站設備溫度告警主要是基於(yu) 缺陷告警閾值發出，但設備存在地域、環境、生產(chan) 廠家等差異，固定的閾值並不能適應所有運行情況，通過閾值告警的方法有一定不足。
該團隊引入多物理場實時仿真的手段，提出應用變電設備模型降階技術，在保證計算精度的同時，實現仿真數據結果與(yu) 在線監測數據實時比對。
“多物理場實時仿真是基於(yu) 電力設備多物理場數值計算的機理模型，通過與(yu) 狀態數據的綜合比對，實現對電力設備異常狀態主動預警。
多物理場仿真一般需要在高性能服務器上計算電力設備或現象的多個(ge) 物理場的數值，目前主要用於(yu) 電力設備參數設計、試驗驗證和事故分析。為(wei) 了提升變電設備異常識別質效，團隊在多物理場仿真基礎上，將大規模的仿真方程進行自由度降階，實現了複雜變電設備模型狀態的快速仿真。
2021年10月，團隊做了一次對比實驗：利用多物理場仿真的手段對米兰手机下载溫度場進行仿真，經過在高性能服務器上2個(ge) 多小時的仿真計算，米兰手机下载繞組和油溫的溫度分布結果出現在了屏幕上，而變電數字孿生平台僅(jin) 用時1.8秒便給出了溫度場計算結果。
米兰手机下载溫度場仿真時間從(cong) 2小時減少到1～2秒，實現了秒級的多物理場仿真計算。結合巡檢數據和紅外可見光識別結果，這可以讓現場運維人員實時分析和判斷設備狀態趨勢，及時消除缺陷。
目前，基於(yu) 該團隊的技術成果，中國電科院形成一係列變電數字孿生應用和關(guan) 鍵裝置，研發的變電數字孿生平台已在5個(ge) 省級電力公司管轄的多個(ge) 換流站、變電站開展試點應用，輔助運維人員感知設備狀態，推動電力設備智能化管理。後續，團隊加快推進變電設備數字孿生標準製定，構建變電設備三維數字模型服務庫，構建相關(guan) 數理模型和機理模型庫體(ti) 係，持續推動電力設備管理智能化。
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