2021年12月23日，中國電科院高壓所設備評價(jià)中心團隊成員朱家運通過(guò)變電數字孿生平臺可見(jiàn)光算法模塊，在6分鐘內復核了2000張樣本圖片。在此之前，一次變電站巡檢產(chǎn)生的數據量是上千張圖片，人工復核往往需要數個(gè)小時(shí)。
變電數字孿生平臺的可見(jiàn)光算法是提升人工復核效率的關(guān)鍵。該算法基于變電巡檢數據的數字孿生數理模型，學(xué)習海量樣本的數據特征，替代人工判斷，實(shí)現電力設備狀態(tài)的快速準確識別。
2021年8月份，統計算法結果顯示，可見(jiàn)光算法在27類(lèi)可見(jiàn)光缺陷場(chǎng)景下的設備狀態(tài)識別平均準確率達到88.2%。團隊還針對紅外圖像背景開(kāi)展研究，通過(guò)可見(jiàn)光邊緣和紋理信息，精確提取紅外目標區域溫度場(chǎng)，利用溫度梯度算法實(shí)現變電設備部件溫度場(chǎng)異常分析，形成紅外可見(jiàn)光融合診斷算法。經(jīng)第三方測試，紅外可見(jiàn)光融合診斷算法識別準確率達到90.1%。
目前，可見(jiàn)光算法模塊已在重慶110千伏蘭家沱變電站試點(diǎn)應用，紅外可見(jiàn)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)應用。該團隊針對蘭家沱變電站的高溫高濕環(huán)境，對算法進(jìn)行了增量模型訓練和優(yōu)化，提升算法對金屬銹蝕、表計表盤(pán)模糊等缺陷的識別率。針對古泉換流站換流變壓器運行環(huán)境現狀，團隊改進(jìn)了紅外可見(jiàn)光融合診斷算法，實(shí)現對換流變壓器本體、閥側套管、網(wǎng)側套管、冷卻器等部件完整區域的溫度異常識別。
一、功能特點(diǎn)（SHHZDN300手持式電能表現場(chǎng)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(dòng)和三相不平衡等電能質(zhì)量問(wèn)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(kāi)計量設備情況下，在線(xiàn)實(shí)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(wú)功功率，相角，功率因數，頻率等多種電參量，從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(hù)可以通過(guò)分析矢量圖得出計量設備接線(xiàn)的正確與否。同時(shí)，在三相三線(xiàn)接線(xiàn)方式時(shí)，可自動(dòng)判斷48種接線(xiàn)方式；追補電量自動(dòng)計算功能，方便使用人員對接線(xiàn)有問(wèn)題的用戶(hù)計算追補電量。
5、電流回路可使用鉗形互感器進(jìn)行測量，操作人員無(wú)須斷開(kāi)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(xiàn)、三相四線(xiàn)、單相的1A、5A的各種有功和無(wú)功電能表。
7、可采用光電、手動(dòng)、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(hù)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(dòng)、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、負荷波動(dòng)監視：測量分析各種用電設備在不同運行狀態(tài)下對公用電網(wǎng)電能質(zhì)量造成的波動(dòng)。記錄和存儲電壓、電流、有功功率、無(wú)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(guò)程動(dòng)態(tài)監視，幫助用戶(hù)解決電力設備調整及投運過(guò)程中出現的問(wèn)題。
12、 測試分析電力系統中無(wú)功補償及濾波裝置動(dòng)態(tài)參數并對其功能和技術(shù)指標作出定量評價(jià)
13、可選配條碼掃描器，對電表的條碼進(jìn)行自動(dòng)錄入。
14、電能表的485通訊接口進(jìn)行檢測，并能完成現場(chǎng)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(shí)間對需量進(jìn)行誤差校驗。
15、具備萬(wàn)年歷、時(shí)鐘功能，實(shí)時(shí)顯示日期及時(shí)間?？稍诂F場(chǎng)校驗的同時(shí)保存測試數據和結果，并通過(guò)串口上傳至計算機，通過(guò)后臺管理軟件（選配件）實(shí)現數據微機化管理。
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，人機對話(huà)界面友好
17、體積小、重量輕，便于攜帶，既可用于現場(chǎng)測量使用，也可用做實(shí)驗室的標準計量設備。
二、技術(shù)指標（SHHZDN300手持式電能表現場(chǎng)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(dòng)切換量程。
電流測量范圍： 0~5A，內置互感器分為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(wú)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(wú)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。
6、標準電能脈沖常數
標準電能脈沖常數：內置互感器常數（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、體積
體積：25cm×16cm×6cm
三、結構外觀(guān)（SHHZDN300手持式電能表現場(chǎng)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，頂端為接線(xiàn)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。
右側下部為其他接口部分，包括：232串行口（用于上傳保存的數據至計算機）；
充電器接口，用于連接充電器；USB接口，通過(guò)數據線(xiàn)可連接電腦，將儀器內存儲卡做為大容量存儲器使用。側面圖見(jiàn)左側圖二。
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(cháng)期不用好在兩周內充一次電），以免影響使用和電池壽命，每次充電時(shí)間應在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(pán)操作
鍵盤(pán)共有30個(gè)鍵，分別為：存儲、查詢(xún)、設置、切換、↑、↓、←、→、?、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(diǎn)、＃、輔助功能建F1、F2、F3、F4、F5。
各鍵功能如下：
↑、↓、←、→鍵：光標移動(dòng)鍵；在主菜單中用來(lái)移動(dòng)光標，使其指向某個(gè)功能菜單，按確認鍵即可進(jìn)入相應的功能；在參數設置功能屏下上下鍵用來(lái)切換當前選項，左右鍵改變數值。
?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(jìn)入被選中的功能，另外，在輸入某些參數時(shí)，開(kāi)始輸入和結束輸入。
退出鍵：返回鍵，非參數輸入狀態(tài)時(shí)，按下此鍵均直接返回到主菜單。
存儲鍵：用來(lái)將測試結果存儲為記錄的形式。
查詢(xún)鍵：用來(lái)瀏覽已存儲的記錄內容。
設置鍵：在主菜單按下此鍵，直接進(jìn)入參數設置屏。
切換鍵：出廠(chǎng)調試時(shí)生產(chǎn)廠(chǎng)家使用，用戶(hù)不需用到此鍵。
自檢鍵：保留功能，暫不用。
幫助鍵：用來(lái)顯示幫助信息。
數字（字符）鍵：用來(lái)進(jìn)行參數設置的輸入（可輸入數字或字符）。
小數點(diǎn)鍵：用來(lái)在設置參數時(shí)輸入小數點(diǎn)。
＃鍵：保留功能，暫不用。
F1、F2、F3、F4、F5：輔助功能鍵（快捷鍵）。用來(lái)快速進(jìn)入輔助功能界面或實(shí)現相應的功能。
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，顯示內容豐富。
開(kāi)機界面
當開(kāi)機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(hù)可根據此數值來(lái)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、歷史數據、系統校準。通過(guò)↑、↓、←、→鍵進(jìn)行選擇，按確定鍵進(jìn)入相應功能界面；屏幕下方為提示欄，為用戶(hù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作提示，方便用戶(hù)正確操作。
（2）參數設置界面
如圖五所示：參數設置界面用于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(xiàn)方式、輸入方式、電流輸入、設置日期、設置時(shí)間、電表編號。
PT變比 — 當進(jìn)行高壓計量直接測試時(shí)，用來(lái)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的電壓值；設置時(shí)，先按【確定】鍵進(jìn)入修改狀態(tài)，此時(shí)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，后按【確定】鍵完成設置。
CT變比 — 分兩種情況；當進(jìn)行高壓計量直接測試時(shí)，用來(lái)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的電流值；當進(jìn)行低壓計量表計直接從CT一次側取樣進(jìn)行電表校驗時(shí)，用來(lái)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(shí)，先按【確定】鍵進(jìn)入修改狀態(tài)，此時(shí)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，后按【確定】鍵完成設置。
電表常數 — 指被測表的標準電能脈沖常數，輸入范圍為0~100000；設置時(shí)，先按【確定】鍵進(jìn)入修改狀態(tài)，此時(shí)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，后按【確定】鍵完成設置。
設定圈數 — 指校驗周期，即幾圈（或幾個(gè)脈沖）計算一次誤差；先按【確定】鍵進(jìn)入修改狀態(tài)，此時(shí)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，后按【確定】鍵完成設置。
接線(xiàn)方式 — 指被測表計的類(lèi)型，包括：三線(xiàn)有功、三線(xiàn)無(wú)功、四線(xiàn)有功、四線(xiàn)無(wú)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(dòng)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)一定要將本參數設置為與之相應的方式，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(jìn)行切換；共包括：5A【內部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【內部CT】指內置電流互感器輸入方式，此種方式精度高，但在現場(chǎng)時(shí)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，標準配置為小鉗表（開(kāi)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(kāi)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(kāi)口長(cháng)園形，長(cháng)端為125毫米，寬50毫米），鉗表方式的優(yōu)點(diǎn)是現場(chǎng)接入方便，不需斷開(kāi)電流回路，但精度較低。
電表編號 — 人為輸入編號用于區分被試品結果，以便在查閱時(shí)不會(huì )將多組結果混淆，表號可為數字或字母，多輸入12位。輸入方式分為兩種：
通過(guò)儀表鍵盤(pán)直接輸入。把光標移到電表編號選項，連按兩下確認鍵，進(jìn)入鍵盤(pán)輸入狀態(tài)。
通過(guò)掃描槍掃描條形碼輸入。 掃描槍為選配設備，通過(guò)串口與現場(chǎng)校驗儀連接。連接掃描槍?zhuān)压鈽艘频诫姳砭幪栠x項，按下確認鍵進(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(dòng)輸入編號。
（3） 電氣測試界面
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(wú)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(wú)功功率、總視在功率、實(shí)測頻率、總功率因數。如果接線(xiàn)方式為三相三線(xiàn)時(shí)，電壓Ua表示Uab參量、Uc表示Ucb參量。
當按下F4鍵時(shí)，此屏變換為顯示一次參量值，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的數值。
按下F1鍵可鎖定當前顯示的數據，按F2鍵變?yōu)樗⑿聽(tīng)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(lái)的標準偏差估計值；
當前誤差部分：顯示出算定的標準脈沖（此參量為內部計算用，用戶(hù)不需理解）、實(shí)測脈沖（此參量為內部計算用，用戶(hù)不需理解）、當前圈數、當前誤差（后一次的誤差值）、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(lèi)型、輸入方式、電表編號；當誤差不正常時(shí)，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。
校驗完成后，按【存儲】鍵可將測試結果以記錄的形式保存。
（5） 電表校驗-走字試驗界面
此屏顯示出從進(jìn)入此界面開(kāi)始到當前時(shí)刻的累計有功電能，進(jìn)入后記度器自動(dòng)開(kāi)始走字，當按下【確定】鍵后數據清零，重新開(kāi)始走字，顯示出當前累計的電能數值；在此功能屏下可用來(lái)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(xiàn)
如圖九所示，在屏幕的左上部分顯示出三相四線(xiàn)制計量裝置的實(shí)測矢量六角圖，同一個(gè)坐標系中三相電壓、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(lái)顯示接線(xiàn)結果的分析情況，包括：相序、接線(xiàn)判斷、錯接線(xiàn)更正系數，對于三相四線(xiàn)制的接線(xiàn)不進(jìn)行矢量圖的分析，也不提供追補電量的更正系數，用戶(hù)可以通過(guò)此屏中的矢量圖直觀(guān)的看出三相四線(xiàn)計量裝置的接線(xiàn)是否正確，各相負荷的容、感性關(guān)系，上圖所示為標準阻性負載時(shí)接線(xiàn)全部正確情況下的向量圖。
（7）矢量分析界面-三相三線(xiàn)
如圖十所示：在屏幕的左上部分顯示出三相三線(xiàn)制計量裝置的實(shí)測矢量六角圖，同一個(gè)坐標系中兩個(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(lái)顯示接線(xiàn)結果的分析情況，包括：相序、接線(xiàn)判斷、錯接線(xiàn)更正系數，根據不同的負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(xiàn)方式進(jìn)行結果判定。
上圖所示為標準阻性負載時(shí)接線(xiàn)全部正確情況下的向量圖，由于純阻性負載的功率夾角為0°，屬于－5～55的范圍，因此我們要看接線(xiàn)分析的一行感性（－5～55）的結果，另外三行的分析結果無(wú)效；圖中接線(xiàn)判斷中的“正"表示電壓是正相序，如為逆相序應顯示“負"；“Ua Ub Uc"表示電壓接線(xiàn)是應為“Ua Ub Uc"的位置上所接的是“Ua Ub Uc"電壓接線(xiàn)正確；“＋Ia +Ic"表示電流接線(xiàn)應為“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；更正系數為“1"表示接線(xiàn)正確，電能計量值不需更正，如果接線(xiàn)不正確的情況下結果中會(huì )給出具體的補償系數（根據不同種類(lèi)的接線(xiàn)錯誤可能為數值，也可能為公式）。具體的接線(xiàn)方式判定結果分析表見(jiàn)附件。
（8）變比測試界面
用來(lái)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(xiàn)提示：一次電流用C相鉗表進(jìn)行測量，同時(shí)顯示出當前選擇的鉗表形式和檔位（用戶(hù)可根據被測互感器的實(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：鉗表的使用和參數設置中電流檔位的選擇一定要對應，否則會(huì )造成測試結果不正常的情況，例如：用戶(hù)使用口徑為50毫米的鉗表進(jìn)行測量時(shí)，本應在100A【中鉗】和500A【中鉗】?jì)煞N量程中選擇，但用戶(hù)錯誤的選擇了400A【大鉗】或2000A【大鉗】中的一種，就會(huì )造成測試結果不正常；屏中還顯示一次側實(shí)測電流值、二次側實(shí)測電流值、測試變比值、測量夾角（通過(guò)夾角可判定互感器的一次側和二次側是否極性相同、是否相別一致；如果夾角為0°左右，則說(shuō)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(shuō)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°左右的數值，則說(shuō)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可調出現場(chǎng)表各費率點(diǎn)及總的電能參數。
按F2顯示各費率點(diǎn)及大功率需量。
按F3可調三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功因數。
按F4顯示現場(chǎng)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、需量清零次數、電池工作時(shí)間、電表日期、系統時(shí)間、大需量周期、滑差時(shí)間、自動(dòng)抄表日期等。
（10）波形顯示界面
在此屏中可顯示出當前各個(gè)被測模擬量的實(shí)際波形，波形實(shí)時(shí)刷新，能直觀(guān)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Ua、Ia的波形 , 用【↑↓】鍵來(lái)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(jiǎn)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值。通道UA-UB-UC-IA-IB-IC提示當前通道（可通過(guò)←、→鍵來(lái)改變所選通道），1%-10%為各諧波分量百分比（當所有次數的諧波含量都小于10%時(shí)進(jìn)行放大顯示，即以10%做為滿(mǎn)刻度；當有一項以上的諧波含量大于10%時(shí)，正常顯示，即以100%做為滿(mǎn)刻度），05-30指示的是諧波的次數，右側數值顯示總諧波畸變率THD、有效值和32 次諧波。無(wú)失真的信號應顯示一次諧波（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(lái)顯示）、B相電壓（用綠色來(lái)顯示）、C相電壓（用紅色來(lái)顯示）、A相電流（用黃色來(lái)顯示）、B相電流（用綠色來(lái)顯示）、C相電流（用紅色來(lái)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值，以有效值形式和基波的百分比兩種形式表示，以數據表的形式顯示1-63次電壓諧波?？赏ㄟ^(guò)↑↓鍵來(lái)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）歷史數據界面
如圖十九所示，此屏顯示內存中已存儲記錄的各項數據，包括：總記錄條數、當前查閱的記錄排號、測試的日期時(shí)間、被測表號、實(shí)測電能誤差、接線(xiàn)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(wú)功功率。
（14）系統校準界面
此界面為調試界面，僅供出廠(chǎng)前調試用，用戶(hù)無(wú)法進(jìn)入。
四、使用方法（SHHZDN300手持式電能表現場(chǎng)測試儀可靠解決了測試者的各種需求）
1、電表接線(xiàn)原理
⑴ 三相三線(xiàn)和三相四線(xiàn)測量原理簡(jiǎn)介：
三相三線(xiàn)制測量是指使用兩個(gè)功率元件實(shí)現對三相線(xiàn)路的測量，相當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(xiàn)圈串聯(lián)在A、C相，電壓線(xiàn)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(xiàn)制測量是指使用三個(gè)功率元件實(shí)現對三相線(xiàn)路的測量，相當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(xiàn)圈分別串聯(lián)在A、B、C相，電壓線(xiàn)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(xiàn)低壓電能表經(jīng)鉗表接入接線(xiàn)
三相四線(xiàn)制低壓電能表經(jīng)鉗形互感器接線(xiàn)校驗如下圖二十二
先將電壓線(xiàn)首端的插棒按顏色分別接到儀器面板相應的A、B、C、N電壓端子上，電壓線(xiàn)末端的鱷魚(yú)夾分別接到被測表表尾的A、B、C、N相電壓線(xiàn)上；再將各相的鉗形互感器插到有相應標號的接口上，然后用鉗形互感器卡住對應相的電流線(xiàn)即可。（注意：極性一定要接正確，鉗形電流互感器標有A、B、C的一面為電流流入端，N的一面為流出端）。
打開(kāi)儀器開(kāi)關(guān)，先按照被測表參數將“參數設置"屏中相應的參數設置正確，然后，即可進(jìn)入相應的界面進(jìn)行測試。
3、三相四線(xiàn)低壓電能表經(jīng)內部CT接入測試
三相四線(xiàn)低壓電能表經(jīng)內部CT接入接線(xiàn)校驗如圖二十三所示：
先將電壓線(xiàn)首端的插棒按顏色分別接到儀器面板相應的A、B、C、N電壓端子上，電壓線(xiàn)末端的鱷魚(yú)夾分別接到被測表表尾的A、B、C、N相電壓線(xiàn)上；將電流線(xiàn)的首端插棒按顏色接到儀器面板相應的電流端子上，有標記的接電流正端，無(wú)標記的接電流負端，電流線(xiàn)末端的鱷魚(yú)夾（或插片）接到端子排兩側（I+接到遠離表計側，I-接到靠近表計側），然后將端子排的連片打開(kāi)。
打開(kāi)儀器開(kāi)關(guān)，先按照被測表參數將“參數設置"屏中相應的參數設置正確，然后，即可進(jìn)入相應的界面進(jìn)行測試。
目前有這種端子排的接線(xiàn)方式已經(jīng)很少見(jiàn)，對于沒(méi)有端子排的只能采取鉗表接入法。
4、三相三線(xiàn)高壓電能表經(jīng)鉗表接入接線(xiàn)
三相三線(xiàn)高壓電能表經(jīng)鉗表接入接線(xiàn)如圖二十四所示：
先將電壓線(xiàn)首端的黃、綠、紅插棒分別接到儀器面板相應的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(xiàn)），電壓線(xiàn)末端的黃、綠、紅鱷魚(yú)夾按顏色分別接到被測表表尾的A、B、C三相電壓線(xiàn)上；再將A、C兩相的鉗形互感器插到有相應標號的接口上，然后用鉗形互感器卡住對應相的電流線(xiàn)即可。（注意：極性一定要接正確，鉗形電流互感器標有A、C的一面為電流流入端，N的一面為流出端）。
打開(kāi)儀器開(kāi)關(guān)，先按照被測表參數將“參數設置"屏中相應的參數設置正確，然后，即可進(jìn)入相應的界面進(jìn)行測試。
5、三相三線(xiàn)高壓計量表計經(jīng)內部CT直接接入接線(xiàn)
三相三線(xiàn)高壓電能表經(jīng)內部CT接入接線(xiàn)如圖二十五所示：
先將電壓線(xiàn)首端的黃、綠、紅插棒分別接到儀器面板相應的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(xiàn)），電壓線(xiàn)末端的黃、綠、紅鱷魚(yú)夾按顏色分別接到被測表表尾的A、B、C三相電壓線(xiàn)上；將電流線(xiàn)的首端A、C兩相插棒按顏色接到儀器面板相應的電流端子上（B相線(xiàn)不用），有極性端標記的接電流正端，無(wú)標記的接電流負端，電流線(xiàn)末端的鱷魚(yú)夾（或插片）接到端子排兩側（I+接到遠離表計側，I-接到靠近表計側），然后將端子排的連片打開(kāi)。
打開(kāi)儀器開(kāi)關(guān)，先按照被測表參數將“參數設置"屏中相應的參數設置正確，然后，即可進(jìn)入相應的界面進(jìn)行測試。
內部CT直接接入的方式能達到高的測試精度，但接線(xiàn)比較繁瑣。
6、單相接線(xiàn)
單相接線(xiàn)方式與三相四線(xiàn)制接線(xiàn)相同，只需將電壓、電流線(xiàn)接入儀器的同一相的電壓和電流端子即可（因接線(xiàn)簡(jiǎn)單，不再給出接線(xiàn)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(dòng)開(kāi)關(guān)、脈沖測試線(xiàn)；針對不同種類(lèi)的電能表，可以通過(guò)不同的方式來(lái)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)、對于機械式電能表，可以通過(guò)光電采樣器進(jìn)行脈沖的自動(dòng)獲??；將光電采樣器設定為發(fā)光狀態(tài)（通過(guò)按下光電采樣器線(xiàn)中部方盒上的紅色按鈕來(lái)切換），將三個(gè)發(fā)光二極管所發(fā)出的光束對準被校表的鋁盤(pán)中央，適當調整光電采樣器相對于表盤(pán)的位置，同時(shí)根據對黑斑的敏感程度調節光電采樣器線(xiàn)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(tài)。
(2)、對于機械式電能表，也可以通過(guò)手動(dòng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行脈沖的人工獲??；操作人員手握手動(dòng)開(kāi)關(guān)，拇指輕放在手動(dòng)開(kāi)關(guān)按鈕上，目視鋁盤(pán)，當鋁盤(pán)上的黑斑轉動(dòng)到電表正面的中央刻度時(shí)，迅速按一下按鈕，此時(shí)，儀器記錄下校驗周期的起始位置，操作人員連續觀(guān)察鋁盤(pán)的轉動(dòng)，當黑斑到來(lái)的次數達到設定的校驗圈數時(shí)，再次迅速按下按鈕，完成校驗，儀器會(huì )自動(dòng)計算出電表誤差。由于有人為因素參與到脈沖的取樣，會(huì )造成誤差的不穩定度，可適當增加設定的校驗圈數來(lái)消除。
(3)、對于電子式電能表，可以通過(guò)光電采樣器進(jìn)行脈沖的自動(dòng)獲??；將光電采樣器設定為不發(fā)光狀態(tài)（通過(guò)按下光電采樣器線(xiàn)中部方盒上的紅色按鈕來(lái)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）對準被測表的脈沖燈，適當調整光電采樣器相對于表盤(pán)的位置，同時(shí)根據對脈沖燈發(fā)光的敏感程度調節光電采樣器線(xiàn)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(tài)。
(4)、對于電子式電能表，還可以通過(guò)脈沖測試線(xiàn)進(jìn)行脈沖的自動(dòng)獲??；儀器隨機配備了一條脈沖測試線(xiàn)，頂端有4個(gè)鱷魚(yú)夾，分別標有：VCC（輔助電源）、TESE-IN（信號輸入）、FL-OUT（標準脈沖輸出）、GND（地）。使用人員需要根據電能表電能脈沖的輸出方式不同（包括有源輸出和無(wú)源輸出兩種方式）選擇不同的信號線(xiàn)進(jìn)行取樣，當被測表脈沖信號為有源輸出方式時(shí)，用標有“信號"和“地"的鱷魚(yú)夾進(jìn)行取樣，標有“信號"的鱷魚(yú)夾接到被測表端子排標有“有功正"的端子，標有“地"的鱷魚(yú)夾接到被測表端子排標有“有功負"或“公共端"的端子。當被測表脈沖信號為無(wú)源輸出方式時(shí)，用標有“VCC"和“信號"的鱷魚(yú)夾進(jìn)行取樣，標有“VCC"的鱷魚(yú)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(yú)夾接到被測表標有“有功負"或“公共端"的端子。
9、儀器送檢時(shí)脈沖測試線(xiàn)使用方法
根據計量檢定規程的要求，電能表現場(chǎng)校驗儀在出廠(chǎng)時(shí)應進(jìn)行檢定，在投入使用后還應定期進(jìn)行復檢。在送檢時(shí)用標準設備對校驗儀輸出的標準電能脈沖進(jìn)行檢測。本測試儀的標準電能脈沖由脈沖線(xiàn)中標有FL的鱷魚(yú)夾和標有GND的鱷魚(yú)夾輸出（各檔位具體常數參見(jiàn)“技術(shù)指標"中的第6項－標準電能脈沖常數表格），注意：只有在“電表校驗"、“走字試驗"、“主菜單"三個(gè)界面才向外輸出標準電能脈沖。
五、常見(jiàn)故障分析（SHHZDN300手持式電能表現場(chǎng)測試儀可靠解決了測試者的各種需求）
1、常見(jiàn)故障
⑴裝置接線(xiàn)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(shí)綜合誤差（含CT誤差、二次接線(xiàn)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
b、CT二次負載重
c、CT負誤差
⑶綜合誤差超過(guò)10%時(shí)可能為
a、CT二次接線(xiàn)錯誤
b、CT變比不對
c、缺相或錯相
一般現場(chǎng)工作時(shí)可先進(jìn)行綜合誤差的測量，綜合誤差在±3%時(shí)系統基本沒(méi)有問(wèn)題，當綜合誤差較大時(shí)可分別進(jìn)行CT誤差、電表誤差的校驗及線(xiàn)路診斷。
3、三相四線(xiàn)制線(xiàn)路常見(jiàn)問(wèn)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(xiàn)斷開(kāi)。具體可能原因如下：
a、電能表電壓線(xiàn)圈一相不通（線(xiàn)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(xiàn)路斷路（保險熔斷或接觸不良）
d、電表或CT本身一相電流線(xiàn)圈或CT二次繞組開(kāi)路（線(xiàn)圈燒斷、電能表接線(xiàn)端或二次接線(xiàn)端接觸不上）
e、二次電流回路中某相電流開(kāi)路
⑵缺兩相
與缺一相的原因和情況基本類(lèi)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相差180°，
造成此種現象的原因為：
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)際標注不符
⑷電壓與電流錯相
一相或幾相電壓和電流不對應，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(xiàn)制線(xiàn)路分析方法
三相三線(xiàn)制線(xiàn)路接線(xiàn)正確時(shí)矢
量圖如右圖，錯誤接線(xiàn)的分析方法參
照三相四線(xiàn)制線(xiàn)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(jiǎn)單，此處不做具體講解。
6、CT常見(jiàn)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(xiàn)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
儀器采用高性能鋰離子充電電池做為內部電源，操作人員不能隨意更換其他類(lèi)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(cháng)期不用好在一個(gè)月內充一次電），以免影響使用和電池壽命，每次充電時(shí)間應在4小時(shí)以上，因內部有充電保護功能，可以對儀器連續充電。
每次將電池從儀器中取出后儀器內部的電池保護板自動(dòng)進(jìn)入保護狀態(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狀態(tài)，才可正常工作。
2021年12月20日，中國電科院高壓所設備評價(jià)中心團隊成員廖思卓依托變電數字孿生平臺綜合狀態(tài)預警模塊，發(fā)現試驗設備溫度趨勢異常。這是一次平臺告警實(shí)驗，主要測試平臺在三維溫度場(chǎng)數據和多物理場(chǎng)實(shí)時(shí)仿真數據方面的對比分析能力。
通常，變電站設備溫度告警主要是基于缺陷告警閾值發(fā)出，但設備存在地域、環(huán)境、生產(chǎn)廠(chǎng)家等差異，固定的閾值并不能適應所有運行情況，通過(guò)閾值告警的方法有一定不足。
該團隊引入多物理場(chǎng)實(shí)時(shí)仿真的手段，提出應用變電設備模型降階技術(shù)，在保證計算精度的同時(shí)，實(shí)現仿真數據結果與在線(xiàn)監測數據實(shí)時(shí)比對。
“多物理場(chǎng)實(shí)時(shí)仿真是基于電力設備多物理場(chǎng)數值計算的機理模型，通過(guò)與狀態(tài)數據的綜合比對，實(shí)現對電力設備異常狀態(tài)主動(dòng)預警。
多物理場(chǎng)仿真一般需要在高性能服務(wù)器上計算電力設備或現象的多個(gè)物理場(chǎng)的數值，目前主要用于電力設備參數設計、試驗驗證和事故分析。為了提升變電設備異常識別質(zhì)效，團隊在多物理場(chǎng)仿真基礎上，將大規模的仿真方程進(jìn)行自由度降階，實(shí)現了復雜變電設備模型狀態(tài)的快速仿真。
2021年10月，團隊做了一次對比實(shí)驗：利用多物理場(chǎng)仿真的手段對變壓器溫度場(chǎng)進(jìn)行仿真，經(jīng)過(guò)在高性能服務(wù)器上2個(gè)多小時(shí)的仿真計算，變壓器繞組和油溫的溫度分布結果出現在了屏幕上，而變電數字孿生平臺僅用時(shí)1.8秒便給出了溫度場(chǎng)計算結果。
變壓器溫度場(chǎng)仿真時(shí)間從2小時(shí)減少到1～2秒，實(shí)現了秒級的多物理場(chǎng)仿真計算。結合巡檢數據和紅外可見(jiàn)光識別結果，這可以讓現場(chǎng)運維人員實(shí)時(shí)分析和判斷設備狀態(tài)趨勢，及時(shí)消除缺陷。
目前，基于該團隊的技術(shù)成果，中國電科院形成一系列變電數字孿生應用和關(guān)鍵裝置，研發(fā)的變電數字孿生平臺已在5個(gè)省級電力公司管轄的多個(gè)換流站、變電站開(kāi)展試點(diǎn)應用，輔助運維人員感知設備狀態(tài)，推動(dòng)電力設備智能化管理。后續，團隊加快推進(jìn)變電設備數字孿生標準制定，構建變電設備三維數字模型服務(wù)庫，構建相關(guān)數理模型和機理模型庫體系，持續推動(dòng)電力設備管理智能化。
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