技術文章

首頁 >>> 技術文章

臺區(qū)用戶識別儀十余年研發(fā)生產經驗

蒙西電力現(xiàn)貨市場以呼包斷面為分界，將市場分為了呼包東與呼包西兩個價區(qū)。其中西部價區(qū)煤炭資源比較豐富，在原本計劃模式下幾乎全網發(fā)電“一個價”，因此電源在規(guī)劃時更多考慮燃料成本的位置價格信號，選擇在煤炭坑口附近進行投資，但是在蒙西用電負荷主要集中在東部價區(qū)，電源與用電負荷在空間上的逆向分布使得蒙西地區(qū)東部價區(qū)與西部價區(qū)的市場出清價格有所不同，東部價區(qū)的價格明顯高于東部價區(qū)，電力現(xiàn)貨市場已經給出了清晰的位置價格信號，在此種情況下，不同位置的電力用戶在進行用電時，在同一時刻內按照統(tǒng)一的加權平均后的居中價格進行結算是不公平的，相當于一部分用戶用便宜的價格購買了貴的電力，而另一部分用戶用了便宜的電卻支付了相對較高的價格。因此，蒙西在市場建設的初期，在用戶側按照不同的價區(qū)價格進行結算，向用戶側釋放了明顯的位置價格信號，引導用戶側用電投資向電源集中的低價區(qū)轉移，在降低電力用戶用電成本的同時，有效地進行資源的合理優(yōu)化配置，初步具備了“大需求側響應”的基本條件，為國內現(xiàn)貨市場的建設起到了良好的示范作用。

一、功能特點（WBTQS-3000臺區(qū)用戶識別儀十余年研發(fā)生產經驗）

大功率FSK電力載波通訊方式，理論通訊距離滿足任意的臺區(qū)供電范圍。

特殊的脈沖電流發(fā)射及檢測方式，保證不會因共高壓的臨近臺區(qū)會發(fā)生串信號的錯誤。

快速、方便的臺區(qū)識別功能，分機發(fā)起，測試時間不超過6秒鐘，結果準確率100%；結果顯示內容描述簡單、清晰、明確，顯示內容包括被測用戶所在的變壓器臺區(qū)編號及被測電表所在的相別（A相、B相、C相）情況，顯示結果直觀。

分支識別功能，準確判別被測用戶所在臺區(qū)供電線路的分支，單臺主機可以同時檢測3個分支，多臺主機同時工作可擴展至18個分支。

具備臺變互測功能，多臺主機同時工作，可準確判定各被測試變臺的獨立性，有無電氣連接關系。

具備零火線判別功能，可以顯示零火線接線是否正確，有無反接。

具備相序判別功能，可判別ABC各相的相序是“正相序”還是“逆相序”。

電流檢測采用柔性鉗（可選配50A鉗表、100A鉗表、250A鉗表和500A鉗表）。

多種工作模式任意選擇，組合方便，設置靈活；具有獨立的電力載波、獨立的電流脈沖發(fā)送和電力載波與電流脈沖綜合方式等多種通訊方式。

多機工作模式，儀器不分主、分機，每臺設備都可以設置為主機或分機；支持一主多分、多主一分、多主多分三種模式，方便用戶使用，可有效提高工作效率。

精準測量三相電壓、電流、有功功率、相角、功率因數(shù)、頻率、總功率等多種電參量，可做為電參量測試儀使用。

儀器能顯示出電壓缺相的情況，自動在液晶屏給出提示。

低壓電網電能質量分析。儀器可對三相電壓2－51次諧波、三相電流2－51次諧波進行精密測量，同時還可以測量各相電壓、電流的總諧波失真度。

矢量圖顯示功能。儀器可將三相電壓、三相電流的矢量關系圖顯示出來，方便檢查低壓用戶計量裝置的錯接線情況。

簡單的示波器功能。儀器可以將三相電壓、三相電流的實際波形圖顯示出來，使用者可對被測用戶的波形情況一目了然。

儀器具備自檢功能，對因過壓、沖擊等原因導致部器件損壞情況出現(xiàn)時，儀器要對故障部分進行診斷并正確提示。

儀器具備零火線自動識別功能，分機在進行臺區(qū)或分支測試時，會自動識別零火線是否接對，并在屏幕上加以提示。

采用大屏幕真彩色全透液晶屏，陽光下依然清晰。中文及圖形化顯示，界面友好，顯示直觀，操作簡單。

導電硅膠按鍵操作模式，設計合理、操作簡便，其壽命長、靈敏度高，避免了觸摸屏方式在使用一段時間后容易發(fā)生故障導致無法操作，或操作靈敏度差而影響用戶的正常使用。

儀器可將臺區(qū)歸屬測試結果以記錄的形式保存下來，包括：測試日期、測試時間、臺變編號、電表編號、所屬相別。

測試記錄可以通過U盤等移動存儲設備拷貝到后臺管理計算機，進行集中管理，能對數(shù)據記錄進行分類統(tǒng)計，便于營銷部門真實掌握各戶的臺區(qū)歸屬、相別歸屬、分支歸屬等信息；正確統(tǒng)計負荷分配情況、線損率等信息。

為了保障操作的可靠性，儀器具備多重保護。電源回路具備獨立且可快速更換的保護元件。設備應用中當接線時誤接入線電壓后，儀器確保無損壞并對誤接線情況進行提示，并且儀器不能執(zhí)行測試操作。

二、指標（WBTQS-3000臺區(qū)用戶識別儀十余年研發(fā)生產經驗）

1、臺區(qū)測試部分

通訊方式：特種負荷信號傳輸，距離：≥5km

電流測試距離：≥5km

識別周期：≤6秒

測試成功率：100%

分支識別數(shù)量：單主機3路（多主機方式可擴展18路）

鉗型電流互感器：750A/1500A柔性電流鉗50mm卡鉗(50A/100A/250A/500A)（選配）

2、電參量測量部分

電壓：±0.2% 電流：±0.5%

功率：±0.5% 頻率：±0.02Hz

相位：±0.2°

3、電能質量部分

電壓諧波測量次數(shù)：2－51

電流諧波測量次數(shù)：2－51

諧波電壓含有率測量誤差：≤0.1％

諧波電流含有率測量誤差：≤0.2％

4、工作環(huán)境

工作環(huán)境溫度：-30℃~60℃

工作環(huán)境濕度：≤95%RH

工作電壓：AC220V±10%

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、重量

重量：1Kg

7、單機體積

體積：25cm×16cm×6cm

三、結構外觀（WBTQS-3000臺區(qū)用戶識別儀十余年研發(fā)生產經驗）

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；鉗形電流互感器接口（A相鉗、B相鉗、C相鉗）；保險座。

打開支架后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(shù)據至計算機）；充電器接口為預留口（本機不帶電池），用于連接充電器；USB接口，通過U盤，可將儀器內存儲的數(shù)據文件拷貝到電腦。側面圖見左側圖二。

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、＃、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(shù)設置功能屏下上下鍵用來切換當前選項，左右鍵改變數(shù)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，按下此鍵即進入被選中的功能，另外，在輸入某些參數(shù)時，開始輸入和結束輸入。

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(shù)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：出廠調試時生產廠家使用，用戶不需用到此鍵。

幫助鍵：用來顯示幫助信息。

數(shù)字（字符）鍵：用來進行參數(shù)設置的輸入（可輸入數(shù)字或字符）。

小數(shù)點鍵：用來在設置參數(shù)時輸入小數(shù)點。

＃鍵：保留功能，暫不用。

F1、F2、F3、F4、F5：其中F1在臺區(qū)識別、分支識別、臺變互測功能中做為發(fā)起方開始測試的確認鍵；在電測矢量、波形顯示、頻譜分析功能中做為鎖定功能鍵（測試數(shù)據鎖定為當前值，便于用戶觀察）；F2在電測矢量、波形顯示、頻譜分析功能中做為解除鎖定功能鍵；其它鍵為保留功能鍵，暫無用。

3、液晶界面

液晶顯示界面主要有九屏，包括主菜單、八個功能界面，顯示內容豐富。

主菜單界面

當開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、設備編號、當前日期時間、主分機設置類型。中部為功能菜單選項，共八項，包括：參數(shù)設置、臺區(qū)識別、分支識別、臺變互測、電測矢量、波形顯示、頻譜分析、歷史數(shù)據。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(shù)設置界面

如圖五所示：參數(shù)設置界面用于調整試驗前所需要確定的數(shù)據。包括：工作模式、主機編號、鉗表選擇、通信強度、脈沖靈敏、分機編號、脈沖強度、通訊靈敏、設置日期、設置時間。

工作模式 — 儀器本身的工作方式，可設置為：主機、分機、自動三種模式；當進行臺區(qū)識別、分支識別、臺變互測幾項功能時起作用。

主機編號 — 當多主機并列運行時，為了對主機加以區(qū)分，人為的給每個主機設置一個編號，可在1－6之間選擇（按左右鍵切換），各主機的編號應互不相同）。設定了主機編號后，相應的該主機的各相柔性鉗所對應的分支號就確定下來，例如：1號主機A、B、C相鉗分別對應1、2、3號分支，2號主機的A、B、C相則對應4、5、6號分支，3號主機的A、B、C相對應7、8、9號分支……

鉗表選擇 — 用來選擇所需的電流鉗的合適檔位，以保證測量準確。共有2個電流檔供選擇：1500A柔性鉗、7500A柔性鉗。注意在未超量限的情況下應盡量選擇接近需測試電流的檔位。

通信強度 — 指儀器做為主機時發(fā)送載波信號的強度，可在強、中等、弱三種之間選擇（按左右鍵切換）。

脈沖靈敏 — 指儀器做為主機時檢測脈沖電流信號的靈敏度，可在1－8之間選擇（按左右鍵切換），數(shù)字越小，檢測靈敏度越高，推薦值為2。

分機編號 — 當多個分機同時運行時，為了對分機加以區(qū)分，人為給每個分機設置一個編號，可在1－6之間選擇（按左右鍵切換），各分機的編號應互不相同。

脈沖強度 — 指儀器做為分機時發(fā)脈沖電流的強度，可在強、中等、弱之間選擇（按左右鍵切換）；推薦值為中等。

通訊靈敏 — 指儀器做為分機時檢測主機所發(fā)出的載波信號的靈敏度，可在強、中等、弱之間選擇（按左右鍵切換）；推薦值為中等。

設置日期 — 用來對日期進行設置，調整當前顯示的年、月、日；設置方式：按確認鍵使數(shù)字變成紅色，此時再按相應的數(shù)字鍵輸入數(shù)據，完成后再按確認鍵結束。

設置時間 — 用來對時間進行設置，調整當前顯示的時、分、秒；設置方式：按確認鍵使數(shù)字變成紅色，此時再按相應的數(shù)字鍵輸入數(shù)據，完成后再按確認鍵結束。

（3）臺區(qū)識別界面

此功能用來對臺區(qū)歸屬、相別歸屬進行雙向測試，主機和分機的初始界面如圖六和圖七所示。

圖六中可見：主機顯示出所測量各臺變A、B、C各相的電壓值、所測量的各分支總零序電流和脈沖電流的情況。

當分機按下F1鍵時，開始發(fā)起測試，測試完畢后，測試結果在分機上顯示，分機測試結果變換為圖八所示。

分機顯示屏的上部顯示出測試的結果，包括：所在臺區(qū)的主機編號、所在相別、所在分支編號；顯示屏的下部是存儲需要設置的選項，包括：所在臺區(qū)的編號、電表的編號、電表的額定電流。如果沒有可識別的主機信號，會給出提示：未在主機所測臺區(qū)。

（4）分支識別界面

此功能用來對被測戶表所在分支歸屬、相別歸屬進行雙向測試，主機和分機的初始界面如圖九和圖十所示。

圖九中可見：主機顯示出所測量各臺變A、B、C各相的電壓值、所測量的各分支總零序電流和脈沖電流的情況。

當分機按下F1鍵時，開始發(fā)起測試，測試完畢后，測試結果在分機上顯示，分機測試結果變換為圖十一所示。

分機顯示屏的右側顯示出測試的結果，包括：所在臺區(qū)的主機編號、所在相別、所在分支編號。如果沒有可識別的主機信號，會給出提示：未在主機所測臺區(qū)。

（5）臺變互測界面

此功能用來對各臺變的聯(lián)結關系進行檢測，確定有關聯(lián)的臺變以及所聯(lián)結的相別對應關系；主機和分機的初始界面如圖十二和圖十三所示。

圖十二中可見：主機顯示出所測量各臺變A、B、C各相的電壓值。

當分機按下F1鍵時，開始發(fā)起測試，測試完畢后，有關聯(lián)的臺變的所加設備會有結果顯示，主機和分機測試結果變換為圖十五和圖十六所示。

主機顯示的測試結果為：分機編號和與本主機A相所對應的分機相別。分機顯示屏的右側顯示出測試的結果，包括：有關聯(lián)的主機編號、所在相別，同時給出與其聯(lián)結的對應關系。

（6）電測矢量測試界面

此界面用來對低壓線路或用戶的電參量進行測量并顯示出矢量圖。如圖十七所示，在屏幕的上部分顯示出實測矢量六角圖以及各個參量實際值；屏幕的下半部分是電參量部分的數(shù)據，包括三相電壓、三相電流、三相有功功率、三相的電壓與對應相電流之間的夾角、總有功和頻率。

（7）波形顯示界面

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【上下】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、很大峰值、很小峰值、各相電流的有效值、很大峰值、很小峰值。

通過此屏可以直觀的看出臺區(qū)測量時所施加信號的強弱程度。

（8）頻譜分析界面

如圖十九所示：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(shù)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(shù)，右側數(shù)值顯示總諧波畸變率THD、有效值和32 次諧波。無失真的信號應顯示第1次諧波（基波）。

（13）歷史數(shù)據界面

如圖二十所示，此屏顯示內存中已存儲記錄的各項數(shù)據，包括：總記錄條數(shù)、當前查閱的記錄排號、測試的日期時間、對應臺區(qū)編號、所測電表編號、電表對應相別、被測表的額定電流。

四、使用方法（WBTQS-3000臺區(qū)用戶識別儀十余年研發(fā)生產經驗）

1、測量臺區(qū)相別功能

正常情況下，用兩臺設備進行測量，其中一臺設置為主機，另一臺設置為分機。

主機接到臺變的低壓側出口位置（可在開關柜合適位置進行接線），儀器的A、B、C、N相的電壓測試線分別接到被測臺變的低壓端所對應的相別，同時將鉗形電流互感器卡在被測臺變的總零線上（或同時將A、B、C相銅排或導線套?。?，用來監(jiān)測零序電流。

分機用電壓端子Ua和Un進行接線，應該是Ua接被測戶表的火線，Un接被測戶表的零線（可以用試電筆進行檢測）。

接好線后，由分機發(fā)起測試，按【F1】鍵進行測試，6秒內會自動結束，并將測試結果顯示在分機液晶屏上。

測試完畢后可將測試的結果進行存儲。先把主機所對應的臺區(qū)編號和戶表的編號以及被測戶表的額定電流設置好，然后在選擇存儲。

2、測量分支和相別

正常情況下，用兩臺設備進行測量，其中一臺設置為主機，另一臺設置為分機。

主機接到臺變的低壓側出口位置（可在開關柜合適位置進行接線），儀器的A、B、C、N相的電壓測試線分別接到被測臺變的低壓端所對應的相別，同時將1只或3只柔性鉗形電流互感器分別卡在被測線路不同支路的零線上，用來監(jiān)測各線路零序電流和脈沖電流。

分機用電壓端子Ua和Un進行接線，應該是Ua接被測戶表的火線，Un接被測戶表的零線。

接好線后，由分機發(fā)起測試，按【F1】鍵進行測試，6秒內會自動結束，并將測試結果顯示在分機液晶屏上。

3、臺變互測功能

利用兩臺以上的儀器進行測試功能，其中每臺儀器連接到一臺變壓器的低壓側端子出現(xiàn)位置（可以從開關柜內合適的位置接線），接好后，將其中一臺儀器設置為分機，做為測試的發(fā)起方，其它的所有儀器均設置為分機，做為信號的接收方，進行測試源。

五、注意事項（WBTQS-3000臺區(qū)用戶識別儀十余年研發(fā)生產經驗）

1、由于儀器的測量是在被測試品帶電的情況下進行的，因此，要格外注意操作的保障。接線時操作人員應帶絕緣手套。

2、要遠離被試品的高壓側，保持足夠的可靠距離，以免發(fā)生觸電。

3、鉗形互感器是高精密的測量互感器，一定要注意輕拿輕放，避免磕碰、摔壞，否則會影響測試精度。鉗形表切口面需保持干凈、光潔，不要污染其它雜物，以保證鉗形表閉合良好。

4、測試開始前請輸入正確的設置參數(shù)，否則可能會造成數(shù)據結果偏差或錯誤。

與蒙西地區(qū)類似的則是甘肅地區(qū)，甘肅地區(qū)在電力市場建設的KV武勝變?yōu)榻绶譃楹訓|區(qū)以及河西區(qū)，其中河西地區(qū)由于國家規(guī)劃的清潔能源大基地使得新能源資源發(fā)電富集，而河東則為用電負荷的集中區(qū)域，因此河西地區(qū)的價格明顯低于河東地區(qū)，按照歷史數(shù)據來看，兩個價區(qū)電力價格相差0.1元/千瓦時，河西地區(qū)可以依靠低電價優(yōu)勢吸引用戶側進行負荷“西遷”或者吸引新的產業(yè)規(guī)劃，逐漸在河西地區(qū)實現(xiàn)新能源的就地消納，助力新型電力系統(tǒng)的建設。但是在2024年開始，甘肅將用戶側分區(qū)電價回歸至用戶側全區(qū)統(tǒng)一結算電價，雖然河東的白銀等負荷集中區(qū)域的用戶電價會得到一定的降低，但是這部分降價空間并非市場釋放的紅利，而是犧牲河東地區(qū)低價的位置信號的結果，是兩個價區(qū)的電力用戶之間進行的交叉補貼。并且這一做法抹平了電力在不同空間的位置價值，無法起到有效引導投資作用，“大需求側響應”功能難以發(fā)揮實效，也導致河西地區(qū)新能源就地平衡受到一定影響。