现场计量装置监测分析仿真平台操作手册

现场计量装置监测分析仿真平台操作手册

北京新源绿网节能科技有限公司

二〇一八年十一月

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目 录

一、平台概述............................................................................................. 1 二、平台各模块介绍 ................................................................................ 1 1．计量装置现场运行状态研究监控模块 ........................................ 1 2．综合用电检测模块 ........................................................................ 2 3．10kv配电网线路模块 ................................................................... 2 4．电能计量装置异常分析研究模块 ................................................ 5 5．典型用户负荷模拟模块 ................................................................ 9 6．数字仿真验证与控制模块 .......................................................... 12 三、操作说明........................................................................................... 13 1．计量装置现场运行状态研究监控模块 ...................................... 13 2．综合用电检测模块操作说明 ...................................................... 13 3．10kv配电网线路模块仿真台操作说明 ..................................... 18 4．电能计量装置异常分析研究平台操作说明 .............................. 24 5．典型用户负荷模拟模块操作说明 .............................................. 32 6．数字仿真验证与控制模块 .......................................................... 35 四、注意事项........................................................................................... 36

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一、平台概述

现场计量装置监测分析仿真平台的升级完成了“研究最新计量装置现场运行状态分析技术、呈现计量装置在线运行各类异常状态、探索计量装置现场运行状态分析方法、创建先进示范、共享实验成果”的整体目标，实现了现场各类计量异常现象的复现、对计量装置异常机理的分析，可对10kv模拟线路的运行故障进行监测和诊断。

现场计量装置监测分析仿真平台主要包括计量装置现场运行状态研究监控模块、综合用电检测模块、10kv配电网线路模块、电能计量装置异常分析研究模块、典型用户负荷模拟模块和数字仿真验证和控制模块六个模块。六个模块按照技术规范的功能要求进行设计研发，通过各自功能的实现，拓展了计量装置现场运行状态分析方法，将研究成果应用到实际用电环境当中，并以红蓝对抗等形式，极大地提高了用电检查、用电稽查、电能计量人员的专业素质，由此全面提升了电力营销技术、技能的整体水平。

二、平台各模块介绍

1．计量装置现场运行状态研究监控模块

该模块作为10kv仿真线路的指挥控制主机单元，负责对10kv模拟线路的运行状态进行监测，展示计量装置现场运行状态分析结果、数字仿真验证结果、典型用户负荷模拟特性和红蓝对抗实战结果，实

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现对计量异常操作的设置、对台区拓扑结构的模拟控制、对负荷切换和红蓝对抗指挥的控制和负荷切换控制功能。 2．综合用电检测模块

综合用电检测模块主要依靠波形记录仪实现了对计量装置异常现象的检测与分析，同时对10kv仿真线路不同运行状态下的电压电流进行测量和波形录制，并对现场计量装置监测分析仿真平台的有关数据进行长时间存储记录。

图2-1 综合用电检测模块

3．10kv配电网线路模块

10kv配电网线路模块主要由包含公变台区用户仿真台、高供低计用户仿真台和高供高计用户仿真台三个单元（其中公变台区用户仿真台4套，高供高计用户仿真台2套，高供低计用户仿真台2套）的分支线路组成。可通过管理系统对不同仿真用户单元进行各种计量异常设置，真实模拟现场环境下用电异常和窃电现象，在台区复现现场负荷分布，根据现象研究并模拟实施线损治理方案对线损异常情况进

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行具体分析。不同计量方式、不同计量异常情况、台区拓扑结构和典型负荷模拟设备灵活组合，完成对典型10kv线路及低压台区的真实环境仿真模拟，并复现实际用电环境下计量装置中的二次回路、表内、表前出现的分流、分流、错接线等用电异常现象。

表2-2 10kv配电网线路模块功能表

序号 功能描述 实现（展现）方式 通过各类计量方式、计量装置异常、台区拓扑结构和典型负荷模拟成套设备的灵活组合，实现典型低压台区环境模拟，复现真实用电环境下计量装置及二次计量回路的各类运行异常。 1.一次计量异常 2.二次回路计量异常 3.接线盒计量异常 4.表尾计量异常 5.表内计量异常 6.其他计量异常 1.自动配置模式: 出题方根据仿真实操区的题库内容，自动匹配生成窃电配置方案（包含互感器倍率、互感器分流、二次电缆分流、端子盒分流、计量回路失压/欠压、错相、反向、表内更改元器件、高频、强磁、红外修改电表参数、表内遥控分流、借零窃电等多种方式），通过主控主机统一配置在各个模拟实验平台，可设置一组或多组故障点，然后由攻方队员在指定时间内排查分析，筛选嫌疑计量故障或窃电用户，并完成现场用电检查、数据记录、窃电处理等整个流程。 2.手动配置模式： 出题方在仿真实操区，不通过题库配置下发窃电类型，手动改造用户计量回路或计量装置配置，设置故障点，由攻方队员在指定时间内排查分析，筛选嫌疑窃电用户，并完成现场用电检查、数据记录、窃电处理等整个流程。该方式更灵活且变化性大，考验双方设障及排障能力。 1.增加台区挂接用户数量，实现台区拓扑结构灵活组合，研究拓扑结构的改变对线损的影响。 2.分析实际现场造成高损和负损的原因，在台区复现现场负荷分布，根据现象研究并模拟实施线损治理方案 3

1 复现真实用电环境下计量装置及二次计量回路的各类运行异常 2 技术练兵、技术竞赛（红蓝对抗） 3 线损分析 4 5 6 超容对计量的影响 轻载对计量的影响 三相不平衡对线损的影响 模拟恒定与交变强磁场干扰计量异常 7 模拟高频信号干扰计量异常 8 用采故障仿真 9 10 大数据辅助分析 末端感知扩展功能 11 12 13 预留用电信息采集系统接口 预留外接实际负荷接口 预留外接虚拟负荷接口 14 通过仿真实操模拟变压器超容运行对计量的影响 通过仿真实操模拟变压器轻载运行对计量的影响 通过不平衡负荷的加入研究其对计量回路中互感器、电能表的影响 1.通过强磁发生器，定量产生所需强度与方向的磁场，磁场强度最大可达3500mT，叠加在计量回路，形成磁场干扰 2.研究干扰磁场强度、磁场方向、与计量回路的距离对于计量异常的定量影响 1通过高频信号发生源，定量产生所需频率与强度的高频干扰信号，叠加在计量回路上，形成高频信号干扰 2.研究高频干扰信号的频率、幅度、与计量回路的距离对于计量异常的定量影响 依托公用配变屏柜与公用配变表箱柜，可完成低压用采故障仿真。支持GPRS故障、II采故障、载波干扰故障、RS485短路、开路、接反故障，以及表计参数配置错误、表计日期不匹配、表计档案路由参数错误等常见用采故障 可根据用采镜像系统中的大数据分析筛选结果，在仿真环境中再现验证 预留10kV线路分支箱及低压电缆分支箱，研制分支箱监测单元，可实现各级开关状态以及分段线路电压、电流等电参量数据5分钟同步采集，可作为末端一二次融合扩展功能的基础实验环境 通过以太网络和接口软件开发完成用采镜像系统的数据对接 1.通过串口和交互控制软件完成实际负荷控制部分 2.硬件部分实际负荷与虚负荷可自由切换 1.通过串口和交互控制软件完成虚拟负荷的接入控制 2.硬件部分实际负荷与虚负荷可自由切换 使用者可通过对不同用户仿真台进行各种电能计量异常的组合情况进行设置，并在台体上对各种计量异常情况进行实际操作和查处练习，还可以组织相关竞赛活动，提高相关人员对实际电能计量异常的认识和处理能力。

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图2-2 用户仿真台体展示图

4．电能计量装置异常分析研究模块

以部件解剖镶嵌式安装的形式再现高供高计、高供低计、低供低计所有计量方式，整个计量回路按实际现场顺序布局各部件，自带智能控制的可变负载，可用于负荷性质研究、计量装置原理研究、计量回路解剖研究、检测设备定制研究、仿真辅助验证研究。

电能计量装置异常分析研究模块包括低压电能计量装置异常分析研究平台、三相四线高压电能计量装置异常分析研究平台和三相三线高压电能计量装置异常分析研究平台，主要由互感器研究单元、二次回路研究单元、电能表研究单元组成。在本模块中，可通过更换或改变计量装置运行状态及接入不同类型典型负荷的方式，对三相三线、三相四线和单相计量方式中的互感器、二次回路、电能表的装置故障进行现场模拟和分析研究；当发生计量装置内部故障、参数改变、超载或轻载、非线性负荷接入、磁场强度过大时，可在本模块对计量装置计量准确度产生的影响进行分析研究。

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电能计量装置异常分析研究模块具体功能如下：

表2-1 电能计量装置异常分析研究模块功能表

序号 计量元件 影响因素 谐波 冲击负荷 接线方式 变比 过载 直流 磁场 互感器在不同工况及特高频 定环境下工作状态研究 三相不平衡 无功过补 无功欠补 实现（展现）方式 在计量回路内注入不同幅值、频率的谐波，分析运行状态下对互感器的影响，通过数学方法分析误差产生机理。 通过智能负载施加冲击负荷分析运行状态下互感器的影响，通过数学方法分析误差产生机理。 展现互感器V-V，Y-Y-0接法 改变线圈匝数对互感器变比影响分析 通过施加设定负荷，比较电流互感器饱和与不饱和工作时的计量测量数据用于研究分析 研究在电流互感器二次回路中注入直流信号对互感器计量的影响 1.对互感器施加不同强度的磁场干扰，在互感器二次输出测点测试相应参数 2.通过数学方法进行分析研究 1.对互感器施加不同强度的高频干扰，在互感器二次输出测点测试相应参数 2.通过数学方法进行分析研究 1.接入不平衡负荷 2.研究其对计量回路中互感器的影响 通过施加不同比例的阻性、容性、感性负荷复现过补工况，研究对互感器计量的影响。 通过施加不同比例的阻性、容性、感性负荷复现欠补工况，研究对互感器计量的影响。 研究电压互感器开路对计量的影响 错接线 研究组合互感器跨接、分压对计量的影响 模拟绕越计量互感器对计量的影响 互感器断线、短路等异常工况模拟 通过互感器比差、角差、合成误差、压降误差等对互感器异常工况进行分析 在二次回路及接线盒预置短接工况 在二次回路及接线盒开路异常工况 在二次回路及接线盒预置二极管整流等异常工况 错接线分析 二次回路各支路阻抗可调 1 误差 二次回路不同工况及特定环境下工作状态研究 短接 开路 整流 错接线 阻抗可调 2 6

谐波 冲击负荷 直流 磁场 在计量回路内注入不同幅值、频率的谐波，分析运行状态下对电能表的影响，通过数学方法分析误差产生机理。 通过智能负载施加冲击负荷分析运行状态下电能表的影响，通过数学方法分析误差产生机理。 研究在电能表电流回路中注入直流信号对电能表计量的影响 1.对正常计量的电能表施加不同强度的磁场干扰，在拆解表预置测点测试相应参数 2.通过数学方法进行分析研究 1.对正常计量的电表施加不同强度的高频干扰，在拆解电表的不同测点测试相应参数 2.通过数学方法进行分析研究 1.接入不平衡负荷 2.研究其对计量回路中电能表的影响 通过施加不同比例的阻性、容性、感性负荷复现过补工况，研究其对电能表计量的影响 通过施加不同比例的阻性、容性、感性负荷复现欠补工况，研究其对电能表计量的影响 电能表错误接线预置、分析其对计量产生的影响 1.晶振损坏；2.采样电阻更换；3.内分流短接U型环；4.485通讯故障 模拟回路接线松动、压接不牢等装接质量不良工况 3 智能电能表高频 在不同 工况及特定环境下工作三相不平衡 状态研究 无功过补 无功欠补 错接线 电表故障 装接故障 电能计量装置异常分析研究模块在的仿真实体计量回路各关键位置都对相应电路做了等效建模，整个计量回路可进行典型好电压、电流高速采样，且达到与实际运行的计量装置电信号采样等效效果。在本模块可对电能计量异常情况进行自动设置、人工切换，方便研究不同计量异常情况对计量结果的影响。

以低压电能计量装置异常分析研究平台为例，通过在故障设置区对对应研究区的计量装置进行运行异常方式设置，使可调计量装置产生相应运行故障，对比可调计量装置和标准计量装置的运行状态、计量结果，进行研究分析并在研究显示屏上显示系统分析结果。

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图2-3 低压电能计量装置异常分析研究平台展示图

图2-4 三相四线高压电能计量装置异常分析研究平台展示图

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图2-5 三相三线高压电能计量装置异常分析研究平台展示图 5．典型用户负荷模拟模块

典型用户符合模拟模块主要包括居民典型用户负荷模拟装置、商业典型用户负荷模拟装置、工业典型用户负荷模拟装置。本模块通过复现典型用户负荷曲线，提炼曲线特征，实现了曲线特征级的用户负荷模拟；通过灵活居民、工商业典型负荷设备的灵活配置，实现了用电设备级的用户负荷模拟；通过半实物仿真实现了用户负荷虚拟模拟；通过实际负荷相互组合实现负荷真实模拟；实现了对不同季节、不同时段的工业用户、居民用户和小动力用户的模拟；实现了对工业用户和居民用户的不同用电设备的模拟，例如风机、水泵、传送机、机床、提升机等工业用电设备和风扇、冰箱、洗衣机、空调、热水器等居民用电设备；可记录模拟负荷的用电数据，显示并导出数据曲线。

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图2-6典型负荷模拟模块展示图

图2-7 居民典型用户负荷模拟装置

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图2-8 商业典型用户负荷模拟装置

图2-9 工业典型用户负荷模拟装置

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6．数字仿真验证与控制模块

通过对现场计量装置进行数学模型搭建和工作原理进行算法分析，本模块模拟搭建了低压台区拓扑关系，在软件环境下模拟出了计量装置现场运行环境，并对计量回路各环节的异常现象进行了数字化模拟，最终实现了对相关计量方式计量点、计量装置内部布局的计量异常的理论研究。本模块深入研究了计量装置内部电路、互感器内部回路、二次回路更改与计量异常程度的对应关系，在数字仿真模拟中定量分析了负荷谐波、磁场强度过大、无功补偿过补及欠补等外部因素对计量结果的影响。数字仿真验证部分，数字仿真研究结果和技术研究平台、10kv实操仿真区研究结果进行对比，共同完成对实际低压台区的计量异常的验证功能。

图2-10 数字仿真验证与控制展示图

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三、操作说明

1．计量装置现场运行状态研究监控模块

计量装置现场运行状态研究监控模块作为现场计量装置监测分析仿真仿真平台的数字化展示平台，汇总综合用电监测模块、10kv配电网线路模块、电能计量装置异常分析研究模块和典型用户负荷模拟模块所有设备的运行状态和计量结果汇总整合，进行数字化处理展示，从而起到对计量装置现场运行状态的监测目的。此外。本模块联通其他设备控制管理单元，可对其他设备进行管理控制和运行状态切换，达到对现场计量装置监测分析仿真仿真平台的目的。 2．综合用电检测模块操作说明

在本模块，由波形记录仪实现对电压、电流的测量和录制功能，且相应数据波形可长时间存储记录，同时对计量装置异常现象进行监测与分析。

图3-1 综合用电检测模块整体结构图

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信号测量

综合用电检测模块提供37种波形参数的自动测量以及对测量结果的统计和分析功能。此外，您还可以用频率计实现更精确的频率测量。

自动测量

按屏幕左侧的菜单键下面对应的软键，可快速测量37种波形参数，实现“一键”测量，测量结果可以以多种字号显示在屏幕底部（选择“标准”、“大号”或“特大号”）。测量项中的时间和电压参数图标，以及屏幕中的测量结果，总是使用与当前测量通道一致的颜色标记。延迟和相位的参数图标和测量结果始终显示为白色。图标和结果中的数字1和数字2的颜色与当前所选的测量信源相关。信源选择模拟通道时，1或2的颜色与所选通道的颜色一致。信源选择数字通道时，1或2显示为绿色。

光标测量

使用光标可以测量所选波形的X轴值（如时间）和Y轴值（如电压）。使用光标测量前，请将信号连接至示波器并获得稳定的显示。所有“自动测量”功能支持测量的参数都可以通过光标测量。

手动光标测量

模式下，将出现一对光标。您可以手动调节光标测量指定源（CH1-CH4、LA或MATH）波形中的一对X（或Y）值，光标间的X增量（或Y增量），以及X增量的倒数。当测量信源选择LA时，将以十六进制的形式显示当前打开的数字通道的逻辑电平值，高电平

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为1，低电平为0。

追踪光标测量

该模式下，将出现一或两个光标。您可以调节两个光标（光标A和光标B）分别测量两个不同信源的X值和Y值。光标A和光标B上测量的点分别用和标记。水平移动光标时，该标记会自动在波形上定位，水平扩展或压缩波形时，该标记会跟踪最后一次调节光标时所标记的点。

自动光标测量

该模式下，将出现一个或多个光标。您可以使用自动光标测量37种波形参数中的任一种。使用该模式前，您需要打开至少一种自动测量参数，光标数量会随测量参数变化。

波形录制

录制模拟输入通道（CH1-CH4）和数字通道（D0-D15）中的波形，波形回放功能可提供更好的波形分析效果。

在波形录制之前，设置录制选项参数：

时间间隔按录制间隔软键，设置波形录制时帧与帧之间的时间间隔，可设置范围为100 ns至10 s。设置方法请参考“参数设置方法”中的具体介绍。

录制帧数按录制帧数软键，设置当前波形录制的帧数，可设置范围为1至当前可录制的最大帧数。设置方法请参考“参数设置方法”中的具体介绍。按设置最大软键，可将录制帧数设置为当前可录制的最大帧数。

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最大帧数该菜单显示当前可录制的最大帧数。由于波形存储器大小是固定的，每帧波形的点数越多，能录制的波形帧数越少。因此，波形录制的最大终止帧数取决于当前选择的“存储深度”，存储深度越小，可录制的帧数越多。每帧波形的点数即当前的存储深度，存储深度=采样率×水平时基×屏幕水平方向的格数。其中，对于MSO1000Z/DS1000Z，“屏幕水平方向的格数”为12。因此，波形录制的最大终止帧数也与“采样率”及“水平时基”相关。

结束提示：录制结束时，蜂鸣器是否发出报警声音。

录制过程中按录制软键，开始录制波形。录制过程中，屏幕右上角实时显示当前的录制信息（如下图所示）。菜单中“●”自动变为“■”，此时，再次按录制软键，停止录制。

图3-2 综合用电检测模块波形录制提示信息

按播放软键，开始播放已录制的波形，波形播放过程中，可根据需要按停止软键停止播放。按当前帧软键，使用设置当前帧，默认为当前录制的最大帧数。设置过程中，屏幕会同步显示当前帧对应的波形，即手动回放。

单独查看最后一帧和第一帧的波形。按软键可一键跳转至已录制的最后一帧波形，按软键可一键跳转至已录制的第一帧波形。

信号存储 16

按Storage键将进入存储和调用设置界面。前面板提供一个USB Host接口用于连接U盘进行外部存储，所接入的U盘用“Disk D”标记。

图像存储 将屏幕图像以“.png”、“.bmp8”、“.bmp24”、“.jpeg”或“.tiff”格式保存到外部存储器中。可以指定文件名和保存的路径，并可以使用相同文件名将对应的参数文件（.txt）保存到同一目录下，该参数文件与下文的“参数存储”功能相同。不支持图像和参数文件的调用。选择该类型后：按图像类型软键，选择所需的存储格式。按参数保存软键，打开或关闭参数保存功能。按反色软键，打开或关闭图像反色功能。按颜色软键，选择所需的存储颜色，可选择“彩色”或“灰度”。

轨迹存储 将所有已打开通道（模拟通道和数字通道）的波形数据以“.trc”格式保存到外部存储器中。加载轨迹存储文件时，直接将波形数据显示到屏幕上。加载完成后，调整示波器的水平档位、垂直档位等设置时，已加载的波形不会改变。

波形存储 将示波器的主要设置信息（如通道开关状态、垂直档位、水平档位等）和所有已打开通道（模拟通道和数字通道）的波形数据以“.wfm”格式保存到外部存储器中。加载波形存储文件时，将根据已存储的示波器设置信息设置示波器并调用所有波形数据。加载完成后，示波器处于“STOP”状态；此时，您可以根据需要调整波形显示（通过调整

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示波器的水平档位、垂直档位等），还可以使用一键测量功能或光标测量功能测量波形参数。

参数存储 将屏幕波形参数以“.txt”格式保存到外部存储器中。参数存储包括仪器当前的系统信息（如软硬件版本号等）和设置信息（如垂直、水平、触发等）。不支持参数文件的调用。 3．10kv配电网线路模块仿真台操作说明

10kv配电网线路模块主要包括公变台区用户仿真台、高供低计用户仿真台和高供高计用户仿真台三个不同单元。

公变台区用户仿真台如下：

图3-3 经互感器的小动力用户仿真模型

① 直通表 ②接线盒 ③调台按钮 ④互感器

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图3-4 居民用户仿真模型

图3-5 不经互感器的小动力用户仿真模型

居民仿真用户、直通表仿真用户中具体设备和带互感器直通表基本一致，这里不再一一指明。

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图3-6 集中器和台区总表仿真模型 ① 互感器②集中器 ③台区总表 ④接线盒 ⑤台体电源开关

10kv配电网线路模块的功能由软件电能计量装置监测实验系统和用户仿真台共同完成。由电能计量装置监测实验系统设置仿真用户单元各种用电异常方式，并查看电能表示数来实现模拟现场环境下用电异常及窃电现象、复现真实环境下计量装置及二次回路的各类运行异常和线损分析的功能。此外，在用户仿真台可进行实际操作来进行技术练兵，提高专业人员现场查处用户偷窃电的能力。

可对用户仿真台设置的用电异常方式包括失压、分流、电压错相、电流错相、电流反向等，具体用电异常方式明细详见电能计量装置监测实验系统。

以失压、分流为例说明具体操作。

进入电能计量装置监测实验系统界面并登录：

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图3-7 登录成功后界面

（1）进入题目管理界面，进行考题设置（仿真用户用电异常设置），选择要设置用电异常的仿真用户，点击题目切点设置进行不同用电异常具体设置，完成后返回题目管理界面点击题目下发管理执行窃电操作：

图3-8 选择故障点和故障方式

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图3-9 执行已设定故障

（2）完成用电异常设置后，就可在用户仿真台侧查看用电异常导致的电能表计量示数的异常结果，并可进行相关的窃电查处训练。以下以设置高供高计用户仿真台接线盒C相分流、公变台区普通居民仿真用户失压为例查看电能表相应电流电压示数结果。

正常情况下所有电表默认电流在1A左右，单相用户电压在220V左右。高供高计用户仿真台设置接线盒分流故障时接线盒前后电流测量值如下：

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图3-10 接线盒前测量电流

图3-11 接线盒后测量电流

公变台区普通居民仿真用户设置分压故障前后电能表电压示数如下：

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图3-12设置失压故障前电能表电压示数

图3-13 设置失压故障后电能表电压示数

除接线盒分流和表内失压失压外，仿真用户还可以在互感器、二次回路和表内设置其他计量异常情况，包括电流反向、电压错相、电流错相等。其中单相电能计量装置中没有错相计量异常情况。 4．电能计量装置异常分析研究平台操作说明

电能计量装置异常分析研究平台包括低压电能计量装置异常分

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析研究平台、三相四线高压电能计量装置异常分析研究平台和三相三线高压电能计量装置异常分析研究平台三部分。各研究屏体介绍如下：

①台体电源按钮 ②负荷电源按钮 ③显示屏电源按钮 ④灯光开关按钮 ⑤三相四线电能表故障分析研究区 ⑥单相电能表故障分析区 ⑦三相三线电能表故障分析研究区 ⑧三相三相电能表故障方式设置平台（左侧插拔线为三相四线电能表故障设置平台）

图3-14 低压电能计量装置异常分析研究平台介绍

图3-15 三相四线电能表故障设置区

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图3-16 三相三线电能表故障设置区

①互感器故障分析区 ②接线盒故障分析区 ③分析结果显示屏 ④分析结果查看控制区

⑤三相四线高压电能表故障分析区

图3-17 三相四线高压电能计量装置异常分析研究平台介绍

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图3-18 三相四线高压互感器故障设置区

图3-19 三相四线高压电能表故障设置区

三相三线高压电能计量装置异常分析研究平台和三相四线高压电能计量装置异常分析研究平台基本一致，在这里不再对整体研究平台进行介绍，只对互感器故障设置区和电能表故障设置区进行介绍。

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图3-20 高压互感器故障设置区

图3-21 三相三线高压电能表故障设置区

插拔线为对应计量装置的故障设置区，同低压电能计量装置异常分析研究平台插拔线相似。低压电能计量装置异常分析研究平台、三相四线高压电能计量装置异常分析研究平台和三相三线高压电能计量装置操作和功能类似，以低压电能计量装置异常分析研究平台为例，通过在故障设置区对对应研究区的计量装置进行运行异常方式设置，使可调计量装置产生相应运行故障，对比可调计量装置和标准计量装

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置的运行状态、计量结果，进行研究分析并在研究显示屏上显示系统分析结果。

以三相四线计量方式直通表设置二次回路电流短路和电流反向故障为例做具体说明：

（1）正常状态下插拔线状态和电能表计量结果显示如下：

图3-22 正常工作状态下插拔线状态

图3-23 正常工作状态下电能表A相电流示数

（2）短路故障设置及故障设置后的电能表电流示数如下：

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图3-24 二次回路A相电流短路故障设置

图3-25 故障设置后电能表A相电流示数

（3）恢复A相电流短路故障进行A相电流反向故障设置。

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图3-26 二次回路A相电流反向故障设置

图3-27 故障设置后电能表A相电流计量结果

A相电压反向，故A相电压和电流间的相位角由负荷功角φ变为1800+φ，余弦值变为负值，故电流Ia显示为负值。

如各研究平台故障设置区图片显示，可在二次回路、采样电阻和互感器处进行各种计量异常情况设置，包括二次回路的电流、电压错相和反向，电流分流，改变采样电阻等，互感器还可进行磁饱和、一

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次线匝和二次线匝异常情况设置，这里就不在具体介绍具体设置情况和异常计量显示情况。

5．典型用户负荷模拟模块操作说明

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①模拟负荷计量装置仿真 ②指示灯区

图3-28 典型用户负荷模拟模块介绍

图3-29 指示灯区详细图

工商业典型用户负荷模拟装置基本与居民典型用户负荷模拟装

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置一致，这里不再做具体说明。

典型用户负荷模拟模块由系统控制和计量装置共同完成对用户用电设备的模拟，达到复现典型用户负荷曲线特征，实现用电设备级的用户负荷模拟的目功能。

业典型用户负荷模拟模块控制系统如下：

图3-30 工业典型用户负荷模拟模块控制系统

图3-31 居民典型用户负荷模拟模块控制系统

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图3-32 居民典型用户负荷模拟模块控制系统

在控制系统中选中用电设备，指示灯区对应的指示灯就会亮起，表示该工业用户中又该设备正在运行。点击电压、电流、有功功率或功率因数，就会出现该用户综合用电对应该指标的曲线。

如下图显示，在工业典型用户负荷模拟装置控制系统中，选定电加热，指示灯亮起，就可查看此时电加热的工作电压、电流、功角和有功功率曲线图。

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图3-33 综合负荷曲线图

在该模块中可实现对工业用户中制冷设备、风机、水泵、切割机等工业设备，对居民用户照明、风扇、冰箱、洗衣机等家用设备的模拟，对石英、钢铁、纺织行业的典型负荷模拟。 6．数字仿真验证与控制模块

数字仿真验证与控制模块在软件环境下建立10kv配电网运行仿真模型，设计二次回路、互感器、表内异常运，超容或轻载，负荷谐波，磁场强度，无功补偿过补欠补等运行状态，达到深入研究计量装置内部电路、互感器内部回路、二次回路更改与计量异常程度对应关系和定量分析外部因素对计量结果影响的目的。

在运行软件的仿真模型上设置特定异常运行情况，同时在10kv实操仿真区设定同样的运行异常情况，对比验证软件环境下的相关计量参数理论值与实际运行实体的计量参数。

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四、注意事项

（1）设备不用时请关闭电源开关；

（2）为安全起见严禁表尾出线相互触碰，并且不能和屏体接触，严禁人员触碰导线及金属裸漏部分；

（3）禁止带电插拔通讯接口、通讯线。

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