电力能效测评和电能质量管理是近几年迅速发展起来、电力行业和人工智能交叉应用、服务于电力系统的一项新技术，在国内外均属前沿领域，热门话题。 电力能效测评是指从输电-变电-配电-用电的供应链进行各个环节的节能降耗分析和评估。通过研究变电站、配电网节能评估方法，开发电网能效评估与节能决策软件系统，分析配电网损耗影响因素，建立损耗分析数学模型。通过电力能效测评后，能够反映电能有效利用的程度，查找用户节能潜力，并提出节能降耗方案。 电能质量是指优质供电，即供电质量和用电质量。电能质量管理是指通过人工智能方法，进行电力有源滤波，改善用电功率因数，促使无功就地平衡；合理选择供电半径，合理选择供电系统线路的导线截面，提高供电效率，减少线路损耗；合理配置变电、配电设备，防止其过负荷运行，适当选用调压措施，从而提高电能质量，让供电单位和用电单位获得优质供电。

谐波电能计量及其仪表用以定量描述电能生产、 传输、消费的全过程，广泛应用于包括光伏、风电、电动汽车、 充电站在内的新能源及传统电力系统。 项目主要功能包括：自适应迭代分解电压和电流信号得到 谐波与间谐波成分，计算其谐波含量；计量各个谐波/间谐波成 分的四象限电能计量参量；具有有功、无功能量脉冲输出，记 录参数设定、开盖检测以及电压不对称、过压、过流、超限等 事件，具有液晶循环显示功能，可通过 RS-48

随着非线性负荷的日益增长，谐波污染的治理正逐渐成为广泛关注的热点问题。本项目自2010年起，围绕全有源型综合电能质量控制关键技术展开了系统性的研究，陆续提出了多种电流分配、模块化协调控制、稳定性控制等核心技术，并以此开发了单机/模块化、两电平/三电平、室内/户外、50A/75A/100A/300A/500A/2500A、400V/690V、三相三线/三相四线等不同规格的全有源型综合电能质量治理装置。研发的装置通过了第三方权威机构的检测认证，并投入了实际使用，产生了较好的经济效益和社会效益。

一、项目背景 我院反窃电技术已获得专利权，达到国内领先水平。该技术适用于几乎全部现行机械走字表（DD28、DD862型等）几大部分电子电能表，不增加电表负荷，不影响电表走字，窃电量达到几十瓦即自动断电。二、项目简介 1.TS4—03A兼有超限自断、延时复原功能的反窃电装置（这是根据湖北省电力局用电处要求研制的加装于电表外的最新产品，放弃防摘钩窃电功能）。其特殊功能是：①对短路或起动时超表限不予理会；②对稳态超限或窃电会短延时后自断供电；③如不再超限或窃电，经长延时（可按协议整定：几分钟——几十分钟）后自行复原，否则经自动检测口再次自断。 2.TS4—03B兼有超限自断功能的反窃电装置。其主要功能同上，但加装于表内（有防摘钩窃电功能）。 3.TS3—03高灵敏自断记忆型反窃电装置。仅有反四种窃电手法功能，自断后需分合总电源开关一次才能复原。 4.TS2三相电能表反窃电装置。其功能是：①防断电压线圈；②防反接1～2个电流互感器；③防任短1～3个电流互感器二次绕组开头。

本发明公开了高速列车设备状态及电能质量监测系统与方法，该系统包括无线采集系统、电能质量监测系统和数据中心，其中电能质量监测系统包括ARM主控模块、频率跟踪模块、无线通信及定位模块。该方法是通过无线网络传感器分布式采集高速列车设备状态信号并分析，同时采用频率跟踪法同步采集供电系统电压、电流数据并分析获得电能质量数据，其中电能质量数据包含采用全球定位系统得到的精确的时间、空间信息。基于工作状态多参数模型，并结合专家知识及神经网络的方法分析数据，进行设备故障预测和供电安全预警。本发明可实现具

PPQM-1型便携式电能质量测试仪采用国外进口数采装置，配有基于WINDOWS平台和SQL Server网络数据库的支持软件，可以完成变电站的电能质量测试。该设备特点如下： 1、最高达50MHz的采样速率，各通道同步采集； 2、最高采样精度达16位； 3、数采装置体积小，只有16开书本大小； 4、无需额外电源，直接从笔记本电脑USB接口取电； 5、通道数可灵活配置，4路为一个基本单元； 6、数采装置可用作虚拟示波器； 7、支持录波功能，数据下传至笔记本电脑存储； 8、信号前端处理与专用测试线一体化，变比可由用户定制，标配为电压通道50:1，电流通道0.5V/A； 9、电能质量分析数据存储基于网络数据库技术，便于海量数据管理； 10、软件可按国标要求进行电能质量统计分析，包括频率、电压水平、谐波畸变率、负序等。 主要应用范围： 可广泛用于电力系统、电气化铁道变电站的电能质量测试，以及野外电气信号测试。

本发明公开了一种基于Hilbert-Huang变换的电能质量分析仪，包括电能质量实测数据采集部分和电能质量分析部分。电能质量实测数据采集部分实现电能质量数据的获取，主要功能为信号调理和数据采集；电能质量分析部分以Hilbert-Huang变换为核心算法，可实现电能质量暂态扰动特性检测与谐波分析。本发明中，建立了改善暂态振荡分析的模态混叠时叠加高频强信号自动构造方法与改善谐波分析的模态混叠时滤波器的自适应设计方案。使分析仪既能在仿真分析模式下与PSCAD/EMTDC仿真数据接口，实现对电力系统的理论研究；又可在实测分析模式中与实测数据接口，实现对电网电能质量检测，分析电力系统实际运行状况。

电力系统与牵引变电所运行的电能质量测试不论对电气化铁道设计、工程改造、安全运行来说都是十分重要的。对新开通电气化铁道，供用电合同往往明确规定在牵引变电所入口处安装电能质量监测仪，用于电力负荷管理以及负序、的监视。我院在长期从事电气经铁道理论研究与工程实践的基础上，针对现场工程实际需要研制BDC-5型变电站电能质量远程监测系统。用于变电站运行的电能质量监测以及负载（如电力机车）特性测试，是电气工程及科研有力的测试工具。 BDC-5型变电站电能质量远程监测系统为基于计算机技术和现代测试技术的虚拟仪器，同时也是基于Internet网或局域网（LAN）测试的远程实时在线测试仪器。本系统有便携式和变电站控制屏固定安装两种形式。 1）便携式测试系统 数据采集箱尺寸为450mm×300mm×900mm；计算机为笔记本电脑。 2）屏式测试系统 数据采集箱尺寸为500mm（宽）×160mm（高）×450mm（长）； 计算机为研华AWS-825P工作站。 尺寸为482 mm（宽）×360mm（高）×450mm（长）。 该系统便携式监测系统体积小、重量轻，一个工程师就可以独立完成携带，接线测试任务。本系统硬件采用传感器、信号调理数据采集卡以及计算机构成，监测系统软件由示波器、录波器、过程计录仪、波形分析以及过程统计等模块组块，。 本系统中文用户图形界面操作简单美观，虚拟仪器面板能实时显示波形、图表、数据和响应用户请求。使用鼠标即可在主画面上能灵活切换示波、录波，过程记录、波形分析及统计画面，用户只需作少量的选择和点击相应的按钮即可自动完成测试和统计。 本系统适用于电力经纬度、电气化铁道及其他用户变电站的单、三相电力负荷电能质量综合测试。本系统可实时监控各远程测量点的测量情况，实时地获得测量数据，在线状态检测，人机对话，实验记录等；有多种监控方式，工作方便灵活简便。 BDC-5型变电站电能质量远程监测系统具有以下基本测量模块： 示波器实时监视单相、三相负荷及牵引变电站主要运行指标： 1）110kv侧和27.5kv侧三相电压、三相电流波形、幅值及相位角。 2）电气量矢量关系。 3）电网频率。 4）单相、三相负荷有功功率、无功功率、功率因数。 5）110kv侧三相电压、三相电流的不平以及负序电压、负序电流值。 6）110kv侧各相电压及电流的各次分量幅值、相位角。 7）牵引变电所110kv母线电压综合畸变率。 变电站运行过程监测记录 以每天0时至24时作为过程监测周期，进行变电站运行过程监测记录并形成每天运行统计曲线及统计数据。 录波器 变电站16路模拟信号同步录波，每路信号采样频率为128点/周波。

产品详细介绍    数字无线扩音、壁挂式、教室用   讯道随选，发射麦克风全校教室通用发射麦克风可根据学校教师数增配,实现一师一麦   配置线间变压器，可并接校园广播系统   广播系统信号和无线话筒信号自动转换   无线音频数字化传输，码分多址，频分多址，互不串音   液晶屏显示，VHF频段，32讯道任意对频使用，载波指示   发射器数字化设计，智能调节电耗，充电一次可工作20节课以上   音频输入、输出，可与多媒体电教平台等配套使用或外接音箱   红外线遥控电源开关，步进选取信道   工作半径15m   发射器音量独立可调   声音清晰，音质好，信噪比高 

产品详细介绍一、校园无线广播概述       校园无线广播是一种以无线发射的方式来传输广播的设备。具有无需立杆架线，覆盖范围广，无限扩容，安装维护方便，投资省，音质优美清晰的特点。彻底解决了传统有线广播布线困难、安装复杂、扩容性差、损坏墙面及校园环境等问题。对于目前规模大、地域广的学校来说，调频广播具有传统的有线广播无法比拟的优越性。       采用无线调频传输广播方式具备的优点：       1.安装简单、维护方便：无线调频广播只要将发射机和发射天线用馈线相连，再将发射天线立在室外的至高点,终端使用调频音箱，通上市电即可接收调频广播。设备检修也很简便，只需检测某个终端音箱或前端设备即可。完全避免了传统广播检修难的问题。（有线广播的检修需要从接收终端、线路再到前端设备一路检测，方能判断是哪部分的问题。）       2.无限扩容、发展无瓶颈：无线调频广播只要在无线调频信号覆盖的范围以内，使用无数个音箱都可以接收，可无限扩容。彻底解决了有线广播扩容难的问题。（有线广播要增加音箱需要增加功放、再从机房架设一次线路。）       3.可对点寻址广播：调频广播的前端使用编码遥控，可对终端的某个点或某个区进行点对点的远程控制。       4.性能稳定：       调频发射机采用的是微电脑锁相，发射频率不漂移。       调频发射前级采用了目前最先进的双锁频副载波（SCA）遥控编码技术，频率准确稳定，遥控音箱开关机可靠无误。       调频接收音箱设置了三道防火墙（频率、编码、地址码），音箱要打开正常广播必须要同时接收到这三种信号，缺一不可，所以坚决杜绝误开机。           频率：调频音箱采用晶振定频的方式，使用晶振将接收频率牢牢地锁定在一点，频率绝不漂移。也不受气候、温度等外界因数的变化而改变频率。           编码：调频音箱需要接收到前端副载波（SCA）遥控编码信号,并且将此译出。在此过程中即可识别出，接收到的编码信号是否是所设定的自己相对应的编码信号，是则打开，否则相反。                   地址码：每个调频音箱都可设定一个地址码，只有接收到了属于自己的特定地址码，方可打开音箱。       5.音质清晰优美：无线调频广播传输是从调频发射设备中将音频信号发出，接收设备将其信号接收到并广播出来，在此过程中避免了线路中高频和低频的损耗，所以调频音箱中出来的声音高音洪亮、低音浑厚，整个声线非常的饱满，音质优美而清晰。 二、校园无线广播设计依据       校园无线广播系统遵循以下国家行业相关标准：       《智能建筑设计标准》(GB/T 50314—2000)       《建筑智能化系统工程设计标准》 (DB32/191-1998)       《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》 (CECS/119-2000)       《建筑与建筑群综合面线系统工程设计规范》 (GB/T50311-2000)       《民用建筑电气设计规范》 (JGJ/T16-92)       《系统接地的型式及安全技术要求 》(GB14050-93)       《安全检查防范系统通作图形符号 》(GA/74-94)       《有线电视广播系统技术规范》       国标GB50200-94 《有线电视系统工程技术规范》       《30MHz-1GHz声音和电视信号电缆分配系统》 GB6510-86       《工业企业通信设计规范 G》BJ42-1981       国标《GB-4311 1-84调频广播发射机校准 》       广电部标《GY15-84调频接收机标准 》       《大楼通讯综合布线标准》 (YD/T926-1997)       国际电联 ITU - T有关标准       《专业录播结构标准 》 三、 校园无线广播设计理念       3.1校园无线广播设计理念     搭建符合现代教育教学需求的校园无线广播系统，实现“音源多元播放、操作人性简单、播放智能自动、扩容维护方便”的新一代智能广播总体目标。       3.2校园无线广播设计原则     校园无线广播方案遵循“先进适用、经济实用、安全可靠、成熟稳定、功能强大、性价比高”的原则设计。并综合考虑施工、维护等重要因素，同时也为今后的发展、扩建、改造等留有余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的，设计方案具有科学性、合理性、实用性。     3.2.1先进性与适用性     系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。     3.2.2经济性与实用性     北京海特伟业充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。     3.2.3可靠性与安全性     系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能。     3.2.4成熟性与开放性     以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，为广播的升级和扩容扩展留有余量。     3.2.5扩容性与扩展性     系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。     3.2.6追求最优化的系统设备配置     在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。     3.2.7保留足够的扩展容量     该工程设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。 四、校园无线广播系统原理       4.1校园无线广播系统原理       DVD、话筒等模拟音源播出模拟音频，送入调音台进行、混音、音量调节、音频修饰等输出复合音频信号，与数字调谐器、智能播控主机等音频输入调音台进行音频信号切换，再输入到广播发射机发射到空中。 智能播控主机发出RS-232控制信号送到广播发射机，经过编码控制器进行控制编码调制后，与音频进行同频调制发射。     无线调频广播信号以FM形式在空气中传输，终端可以通过调频音箱放音，也可利用调频收扩机将音频信号解调并经过功率放大后通过高音喇叭播放，还能够通过调频接收控制器将调频信号解调送至定压功放通过草坪音箱、定压音箱播放。       4.2校园无线广播系统原理图   五、校园无线广播系统功能       维持秩序:系统具备传统定压式校园广播的基本功能，例如:起床、出操、上课、下课、熄灯等时间，都可以根据需要设置定时自动打铃，维持师生教学生活秩序。       背景音乐:在课余饭后、周六周日等闲暇时间，能够根据需要播放新闻联播、点歌祝福、轻音乐、流行歌曲等，有效缓解师生的生活、教学以及学习压力，创造活跃动感的校园时空。       无线传输:音频信号和控制信号，通过调频调制并功率放大发射，采用电磁相生的原理无线传输，节省了系统成本，大大提高了系统的稳定性和可靠性。       寻址广播:系统具备寻址广播功能，可通过软件自动或手动控制每个调频音柱的接收状态。还可以将接收终端随意编排分组，通过软件控制自动或手动播放。       统一广播:系统能够根据教学需要，进行统一集体广播，所有的音箱播放同一个节目，以便学校进行集体广播、开校会、统一音频教学等。       外语教学:近来外语人才需求旺盛，国家将对学生外语能力的培养，由书面转向书面、听力全面提升，以致外语听力教学、训练、考试成为校园广播所承担的新任务，系统能够满足学生用调频耳机或调频收音机收听外语广播的要求。       广播体操:系统能够将眼保健操、广播体操、进行曲、运动曲等曲目进行编排，根据需要设置自动或手动播放，能够满足学生保护眼力、身体、召开运动会等活动的要求。       应急广播:学校是教书育人的场所，人口众多。系统具备遇到紧急情况，对师生进行任意班级组合应急广播疏散的功能，可使学校在遇到突发事件时，最大限度保护师生安全。 六、校园无线广播系统特点       节目多样：系统可兼容DVD、MIDI、电脑、收音头、留声机（戏校使用比较多）等各种节目播放设备，满足现行格式教学音频的播放。       自动播放：支持播放曲目以周为单位进行定时播放编排，系统能够根据编排程式按时自动播放曲目，自动管理播放终端状态。       管理自主：系统将计算机控制技术、单片机技术、软件编程技术等有机融合，完全实现了播放、外设以及终端管理的自主性，节省了人力物力。       无线传输：采用调频载波调制音频和控制信号的方式，将音频和控制信号搭载到一个FM高频载波上，大大提高传输资源利用率。       多元收听：系统支持多元接听方式，可以用调频音箱直接收听，也可以通过调频收转器将信号解调再功率放大用吸顶喇叭、壁挂音箱、室外音柱或造型音箱收听。       随意扩展：接收终端能够正常播放曲目的要求有两个，一是具备系统供电要求，二是具备信号接收场强要求。所以，扩展终端不用再重新铺设电缆或更换功率放大器，在满足场强要求的基础上从同轴网络中任意接驳就可以了。 七、校园无线广播系统优越性       7.1校园无线广播实用性       海特伟业校园无线广播系统不但具有许多传统定压广播所不具备的功能，以及切合现代教育教学要求的特点，还有着如下的实用性：       任意组合广播：接收终端随意根据需要进行组合，定时/手动广播。       统一广播集中开会：可以集中统一开学校会议，也可运动会插播内容。       方便教育教学管理：不但完成了教学秩序维持，还将外语教学融合进去。       兼容多种音源播放：可播放FM、光盘、磁带、WAV等多种格式音频。       7.2校园无线广播稳定性       校园无线广播作为广播的传输方式，在我国应用已经有几十年的历史了，技术已经相当成熟，现在把它拿来应用的到校园广播方面，其稳定性、可靠性不容置疑，海特伟业无线智能调频广播主要体现在以下两个方面：       音频信号调制解调方面：音频信号调制器应用PLL锁相环技术，将调制频率的相位锁定，避免调制频率产生漂移现象发生；接收端采用晶体振荡稳定频率的技术，将接收频率稳定在需要的频率上，使接收频率准确、稳定、可靠。       控制信号调制传输方面：将无线智能调频广播的控制信号调制在音频频率的SCA闲置副载波上，最大限度确保其不受干扰，稳定可靠传输。       7.3校园无线广播经济性       海特伟业校园无线广播系统切实解决了现行教育教学对校园广播的诸多新的需求，在满足其各种功能性要求与实用性要求的基础上，在某种角度上还具有其他系统所不具备的经济性。       布线角度：智能广播与控制信号共用同一频率，两者在传输上合二为一，节省了无线频率资源。       施工角度：建设该广播系统，不用铺设信号线缆，只需就近铺设电源线即可，施工难度大大降低，施工周期可缩短三分之二。       管理角度：系统在播放、管理、控制上均实现了自主性，使得系统不用专人负责，定点儿播放，不但节省了系统运行所需人力资源，还大大提高了广播的安全性、准时性、可靠性。       维护角度：智能广播与闭路电视系统采用无线传输，传输方面不需要维护，仅维护系统设备即可。       扩容角度：系统扩容终端接收设备，不用更换功率放大器，不用重新铺设电缆，在信号许可范围内直接添加终端就可以。 八、校园无线广播方案设计       8.1校园无线广播音源设计       主要由音源（播放主机输出的数字音源、收音头、话筒等发出的模拟音源）、调音台（音频信号切换设备）、智能广播主机（发出数字音源和控制信号）、广播发射机（广播和控制调制发射设备）等构成。       8.2校园无线广播播控设计       由编码控制板和计算机相结合，对整套广播系统进行智能化、自动化的控制。含编码遥控，可在界面上自由控制某一个点或区的广播，也可手动控制。       8.3校园无线广播传输设计       由发射天线和馈线组成，将音频和控制信号先调制到FM调频载波和SCA副载波上，再发射到空中。       8.4校园无线广播接收设计       教学楼、宿舍楼和办公楼走廊采用晶振稳频处理的室内调频音箱收听，室外采用调频音柱收听，操场采用“调频接收控制器+定压功放+定压音柱”收听。