Page 104 - 电力与能源2024年第三期
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378 朱 岳，等：电气试验仪器功能整合与轻量化技术
试技术都有成熟可靠的试验仪器设备。目前绝大 传输进入 PMS3.0 内网云服务器，班组通过本地
部分的电气试验仪器设备均偏重功能性，在人性 的 PMS3.0 模块即可导出、分析并发送报告，实现
化、便利化方面进展普遍较为缓慢，且很多设备至 了 高 度 的 数 字 化 班 组 数 据 传 输 与 处 理 集 成 。
今基于工频变压器结构，十分笨重，这给女性试验 PMS3.0 系 统 中 数 据 分 析 平 台 子 模 块 如 图 2
人员的使用带来较大不便。 所示。
目前国内外研究重点普遍在于提升试验仪器
的测试精度，以及一些辅助的智能化功能，对于数
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 ，常常积极性不高。针对上述
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问题，本文研发一种能从根本上实现电气试验仪
器智能功能整合与轻量化的技术，对配电网安全
性、可靠性的提升意义重大。
2 数字化研发方案
图 2 PMS3.0 系统中数据分析平台子模块
2.1 仪器数据加密无线传输设计
电气试验仪器要实现安全可靠的信息传输， 3 功能整合和轻量化研发方案
核心难点是解决平台管理系统（PMS）内网与外
3.1 仪器功能整合
网设备的通信安全问题。本研究采用量子加密技 （1）介损测试原理。介损测量是绝缘试验中
术的密钥原理，设计专用网关，并与试验仪器整 常用的方法，可发现电气设备绝缘整体受潮劣化
合 ，使 传 输 出 来 的 数 据 均 经 过 加 密 ，从 而 实 现 和局部缺陷等情况，在电工制造、电气设备安装以
PAD 等设备的无线互联。纵向加密认证网关，采 及交接和预防性试验等领域广泛应用，对于变压
用的是电力系统专用的加密芯片，由国家密码办 器、互感器、电抗器、电容器等设备的评估至关重
公室批准，可对网络数据进行加密。该仪器加密 要。介质损耗测试仪器利用电桥测量和变频电源
无线传输结构的抗攻击性较强，破解难度较高，如 技术，结合单片机和先进的电子技术，实现自动频
图 1 所示。 率变换、模/数转换和数据运算，具备抗干扰能力
强、测试速度快、精度高、全自动数字化和操作简
便等特点 。测试仪器的电源采用高功率开关电
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源，能提供 45 Hz 和 55 Hz 的纯正弦波信号，自动
加压，最高电压可达 12 kV。此外，该仪器还能自
动滤除 50 Hz 干扰，适用于电磁干扰较大的变电
图 1 仪器加密无线传输结构 站等实际测试场景。
2.2 基于 PMS3.0 的数据分析平台 （2）介损仪结构与绝缘电阻功能整合。当前
PMS3.0 系统的上线实现了生产管理系统与 介质损耗的测量主要有电桥法、谐振法和伏安法
业务系统的全面接入。系统覆盖了输电、配电等 等。这些技术方法随着微机测量技术的发展，逐
多方面，包含了缺陷、两票、计划、设备等全部过 渐暴露出测量精度低和操作繁琐等缺点，不利于
程。依托平台设计电气试验数据的综合存储、上 实际现场测量工作的高效有序进行。因此，基于
传、分析、报告生成等全数字化管理系统 ［3-4］ ，只要 微机测量技术延伸出了矢量法、谐波分析法、过零
现场仪器做完试验，相关数据即可以第一时间通 点电压比较法和过零检测鉴相法等，考虑到主要
过量子加密技术借助公网，通过反向隔离防火墙 采用离线测量方式，相对现场测量干扰较小，本研究
