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技術文章 | Technical articles
國網四川電力電網運檢管控平臺以現有業務系統數據為基礎，借助大數據平臺存儲能力和批量計算能力，對運檢數據進行統一、全面、高效的智能分析，有效提升內外部數據資源整合處理和價值挖掘的水平。
按照“統籌規劃、協同推進、同一平臺、規范實施"的總體策略，在充分繼承現有結構化、非結構化、地理空間和海量歷史/準實時數據等四大數據中心實施成果基礎上，國網四川電力開展了大數據平臺研究與技術驗證，建成具有海量數據集成、數據采集處理、存儲處理、計算處理、分析挖掘等基礎性支撐功能的大數據平臺。
為使大數據平臺全面支撐電網運檢管控，國網四川電力科信部多次會同運檢、營銷、調度等業務部門，組織信通公司、信息化研發單位完成運檢管控平臺集成方案，開展系統集成和建設工作，完成了數據平臺的數據接入。根據電網運檢管控平臺數據時效性要求，大數據平臺通過提供流計算、內存計算、批量計算、查詢計算等分布式計算技術，滿足不同時效性的計算需求。
一、功能特點（LYDN-6000三相電能電量現場校驗儀量身打造，品種齊全）
1、儀器是集電能表校驗、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、不打開計量設備情況下，在線實負荷檢測計量設備的綜合誤差。
3、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，從而計算出測試設備回路的測量誤差。
4、可選配虛擬負載箱，當用戶無負荷或超低負荷時，也能對電表進行準確的測量。
5、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。
6、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。
7、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。
8、可采用光電、手動、脈沖等方式進行電能表校驗。
9、測量分析公用電網供到用戶端的交流電能質量，可測量分析：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。
10、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。
11、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。
12、 電力設備調整及運行過程動態監視，幫助用戶解決電力設備調整及投運過程中出現的問題。
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，并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、具備萬年歷、時鐘功能，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，并通過串口上傳至計算機，通過后臺管理軟件（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，人機對話界面友好
17、體積小、重量輕，便于攜帶，既可用于現場測量使用，也可用做實驗室的標準計量設備。
二、技術指標（LYDN-6000三相電能電量現場校驗儀量身打造，品種齊全）
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、準確度
計量校驗部分：
電壓：±0.05%（±0.1%）
電流：±0.05%（±0.1%）（鉗形互感器±0.5%）
有功功率：±0.05%（±0.1%）（鉗形互感器±0.5%）
無功功率：±0.3%（±0.5%）（鉗形互感器±1.0%）
有功電能：±0.05%（±0.1%）（鉗形互感器±0.5%）
無功電能：±0.3%（±0.5%）（鉗形互感器±1.0%）
頻率：±0.05%（±0.1%）
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≥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：32cm×24cm×13cm
三、結構外觀（LYDN-6000三相電能電量現場校驗儀量身打造，品種齊全）
1、外型尺寸及面板布置
儀器外形正視如圖一：
儀器面板下方的左側是液晶顯示器，右側是按鍵區；上方左側為接線端子部分，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）；向右為接地端子、光電及脈沖信號接口和232串行口（用于上傳保存的數據至計算機）；*右端為充電器接口（用于連接充電電源）和儀器工作開關；下方為打印機。
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。
儀器的配件箱尺寸，如圖二所示：
2、鍵盤操作
鍵盤共有30個鍵，分別為：存儲、查詢、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、＃、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。
?鍵：確認鍵；在主菜單下，按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。在參數輸入的過程中不起作用。
存儲鍵：用來將測試結果存儲為記錄的形式。
查詢鍵：用來瀏覽已存儲的記錄內容。
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），與手機的輸入模式相似，連續按下時可將要輸入的字符在數字和字母之間切換。
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面或實現相應的功能。在有些功能界面（如：電氣測試、矢量分析、波形顯示等界面）F1和F2用來實現屏幕的鎖定和解鎖功能。F4鍵在有些功能界面實現測試結果打印功能。
3、液晶界面
液晶顯示界面主要有十三屏，包括主菜單（開機即進入）、十二個功能界面，顯示內容豐富。
開機界面
當開機后顯示圖三所示的主菜單界面。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、電池剩余電量（用戶可根據此數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↑、↓、←、→鍵進行選擇，按確定鍵進入相應功能界面；屏幕下方為提示欄，為用戶進行簡單的操作提示，方便用戶正確操作。
（2）參數設置界面
如圖四所示：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，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，*后按【確定】鍵完成設置。
CT變比 — 分兩種情況；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；當進行低壓計量表計直接從CT一次側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，*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，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，*后按【確定】鍵完成設置。
設定圈數 — 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，*后按【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 — 指被測表脈沖取樣方式，包括：脈沖（光電）方式和手動方式兩種，用【←】、【→】鍵進行切換；注意，用不同的脈沖取樣方式時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，標準配置為小鉗表（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），鉗表方式的優點是現場接入方便，不需斷開電流回路，但精度較低。
表號 — 人為輸入編號用于區分被試品結果，以便在查閱時不會將多組結果混淆，表號可為數字或字母，*多輸入12位。
（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鍵變為刷新狀態。
（4） 電表校驗界面
電表校驗屏如圖六所示，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，用戶不需理解）、實測脈沖（此參量為內部計算用，用戶不需理解）、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
此屏顯示出從進入此界面開始到當前時刻的累計有功電能，進入后記度器自動開始走字，當按下【確定】鍵后數據清零，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
如圖八所示，在屏幕的左上部分顯示出三相四線制計量裝置的實測矢量六角圖，同一個坐標系中三相電壓、三相電流六個量的矢量關系；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果的分析情況，包括：相序、接線判斷、錯接線更正系數，對于三相四線制的接線不進行矢量圖的分析，也不提供追補電量的更正系數，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、感性關系，上圖所示為標準阻性負載時接線全部正確情況下的向量圖。
（7）矢量分析界面-三相三線
如圖九所示：在屏幕的左上部分顯示出三相三線制計量裝置的實測矢量六角圖，同一個坐標系中兩個電壓參量（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果的分析情況，包括：相序、接線判斷、錯接線更正系數，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種接線方式進行結果判定，上圖所示為標準阻性負載時接線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，因此我們要看接線分析的*先進行感性（－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，如為逆相序應顯示“負"；“Ua Ub Uc"表示電壓接線是應為“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給出具體的補償系數（根據不同種類的接線錯誤可能為數值，也可能為公式）。具體的接線方式判定結果分析表見附件。
（8）變比測試界面
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，否則會造成測試結果不正常的情況，例如：用戶使用口徑為50毫米的鉗表進行測量時，本應在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，就會造成測試結果不正常；屏中還顯示一次側實測電流值、二次側實測電流值、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°左右的數值，則說明相別和極性都可能反）。
（9）測試_485界面
這個界面用來對全電子式多功能電能表進行485通訊接口正常與否和各個功能參數的測試；
共分四屏，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、系統時間、*大需量周期、滑差時間、自動抄表日期等。
（10）波形顯示界面
如圖十五所示：在此屏中可顯示出當前各個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、*小峰值、各相電流的有效值、*大峰值、*小峰值。
（11）頻譜分析界面
如圖十六所示：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%為各諧波分量百分比（當所有次數的諧波含量都小于10%時進行放大顯示，即以10%做為滿刻度；當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，右側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**次諧波（基波）。
（12） 諧波分析-電壓諧波界面
如圖十七所示：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。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）歷史數據界面
如圖十八所示，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）系統校準界面
此界面為調試界面，僅供出廠前調試用，用戶無法進入。
國網四川電力電網運檢管控平臺形成了分布式運檢業務數據資源池，通過云計算集群和云存儲集群，實現了11類系統海量、多源、多結構數據的高效融合，解決了信息孤島問題；構建了設備狀態數據、運行環境數據、運檢資源數據高度融合的信息物聯平臺，實現了電網設備、運檢人員、運行工況的互聯互通，以狀態數據和運行環境信息流驅動運檢人力、設備、裝備等資源的智能調配和優化配置；建立了運檢業務智能管控大數據技術架構，通過對設備本體數據、運行數據、檢修數據、環境數據等的深度挖掘和多維度關聯分析，實現了全電壓等級輸變電設備風險預警、故障遠程診斷、運檢智能決策。
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