Page 54 - 电力与能源2024年第二期

194 朱 岳，等：电气试验仪器智能功能整合与轻量化技术

如何在现有条件下，提升电气试验作业效率，是一
个十分有意义的课题。
本文针对电试试验仪器均偏重功能性，在人
性化、便利化方面进展缓慢的问题，研发基于智能
通信与数字化技术，借助国网即将建设的 PMS3.0
系统，把海量试验数据、运行数据上传分析并保
存，并结合电力电子技术与智能控制技术，实现电

气试验仪器的智能化、数字化功能整合与轻量化
图 2 基于工频变压器的笨重非智能仪器
技术研究，具有很好的实用价值，为配电网安全
目前国内外研究重点，普遍在于提升试验仪
性、可靠性的提升提供一种可行方案。
器的测试精度，以及一些辅助的智能化功能，主要
1 现有电气试验仪器的弊端 包括数据记录、与智能终端连接传输数据，以及功
能的整合与轻量化设计 ，常常呈现消极态度。
［2］
目前，绝大部分的电气试验仪器设备均偏重
针对这些问题，本文研发一种能从根本上实现电
功能性，在人性化、便利化方面进展则普遍较为缓
气试验仪器数字化功能整合、设备轻量化的技术，
慢，很多设备至今基于工频变压器结构，十分笨
对配电网安全性、可靠性的提升意义重大。
重，给女员工的使用带来较大不便，很多试验仪器
功能单一，并且厂家也未表现出在便利化、功能整 2 数字化研发方案
合、轻量化方面作出努力。
2.1 仪器数据加密传输设计
例如，介质损耗与直流耐压或绝缘电阻测试，
电气试验仪器要实现安全可靠的信息传输，
虽然三者接线一样，但目前的仪器均只具备单一的
核心难点是解决 PMS 内网与外部外网设备的通
检测功能，这样一次试验必须拆接线两次，搬运仪
信安全难题，研究采用量子加密技术的密钥原理，
器两次，如果将上述功能整合到一台仪器中，则可
设计专用网关，并与试验仪器整合，实现传输出来
以至少提升作业效率 50%，缩短一半工时。再例
的数据均经过加密，从而实现 PAD 等设备的无线
如，交流通电流试验与交流耐压试验，均需要调压
互联。纵向加密认证网关，采用的是电力系统专
变压器与升流变压器以及升压变压器，这类变压器
用的加密芯片，由国家密码办公室批准，可以对网
均为工频铁心变压器，单台质量为 10～30 kg，现场
络数据进行加密。加密后的电气试验仪器通信系
搬运极为不便。因此研发基于智能通信与数字化
统抗攻击性较强，破解难度比较高，如图 3 所示。
技术，结合电力电子技术与智能控制技术，实现电
气试验仪器的智能化、数字化功能整合与轻量化，

十分必要且具备很好的实用性。介质损耗测试仪
与非智能仪器分别如图 1和图 2所示。

图 3 电气试验仪器加密无线传输结构

2.2 基于 PMS3.0 的数据分析平台
PMS3.0 系统的上线实现了生产管理系统与
业务系统的全面接入。系统覆盖了输电、配电等多
个方面，包含了缺陷、两票、计划、设备等全部过程。
依托平台设计电气试验数据的综合存储、上传、分
图 1 功能单一的介质损耗测试仪 析、报告生成等全数字化管理系统 ［3-5］ ，只要现场仪