YW2100智能电力测控仪（以下简称：YW2100）是一种具有可编程功能、遥测、遥信、遥控、自动控制、电能累加、实时时钟、LCD显示、数字通讯等功能为一体的智能三相综合电力测控仪表，它集数字化、智能化、网络化于一身，使测量过程及数据分析处理实现自动化，减少人为失误，能够全面替代电量变送器、电度表、数显仪表、数据采集器、记录分析仪等仪器，是组成电气自动化系统的理想产品。其结构紧凑、电路*、功能强大，是对传统仪表的革命性设计。
YW2100可广泛应用于电力、邮电、石油、煤炭、冶金、铁道、市政、智能大厦等行业、部门的电气装置、自动控制以及调度系统。
一. 功能和特点
w 测量功能多，精度高
YW2100功能强大，它集合了电量变送器、数字式电度表、数显表、数据采集器、记录分析仪、RTU等仪器的部分或全部功能。测量功能包括：一条三相四线回路或其它任何线制的全部相/线电压（V）、电流（I）、功率（P、Q、S）、电能（Wh、Qh）、功率因数（COS），频率（F）及零序电流（I0）等。
作为显示仪表使用时可以代替：三相电流表、三相电压表、三相视在功率表、三相有功功率表、三相无功功率表、三相功率因数表、三相有功电能表、三相无功电能表、频率表、零序电流表等。
在自动化系统中用作数据采集时可以代替：三相电流变送器、三相电压变送器、三相视在功率变送器、三相有功功率变送器、三相无功功率变送器、三相功率因数变送器、频率变送器、零序电流变送器等以及数据采集模块、RTU等。
作为电能计量仪表时可以代替：三相有功电能表、三相无功电能表等。
仪表采用高精度高稳定的模数（A/D）转换器件，功率、电度精度可达0.5级，其它参数可达0.2级。
w 三遥与自动控制
YW2100具有六路（空结点）遥信输入，三路继电器（每路均为常开和常闭双触点）遥控输出，加上遥测及通讯功能组成完备的三遥功能。三路继电器还可由用户设定为自动出口控制，如过流、欠压、断相等条件下出口继电器动作等。
w 中、英文显示
YW2100采用LCD大屏幕液晶显示，中、英文两套界面可转换，非常适合中国国情。显示器采用人的眼睛感觉比较自然舒适的蓝背光，体现了人文关怀的理念。同时可显示多达4个参数，并能通过手动或自动设定，按顺序读出超过30个参数。
w 标准规约、轻松组网
YW2100为了满足未来测量仪表的环境，配有RS-485和RS-232C串行口，允许连接开放式结构的局域网络。
应用Modbus （RTU和ASCII两种模式） 通讯规约，通过在PC机或数据采集系统上运行的软件，能提供一个对于工厂、电厂、工业或建筑物的服务的简单、实用的电量管理方案。
w 自动稳零
具有自动校准零点，克服零点随时间和温度的漂移。实现所有参数的零点免调，提高了仪表的整体测量精度，提高了系统的整体稳定性，简化了校准流程。
w 极宽的动态输入范围
YW2100采用量程自动切换技术，提供5~120V/600V的电压输入量程，0~1A/5A电流输入量程，能自动适用于各种测量系统，无需任何硬件和软件的调整。
w 内部实时时钟（RTC）
YW2100提供内部的RTC（实时时钟），精确记录系统时间。
w 可编程状态设定
YW2100允许用户对其工作状态“测量系统选择”、“CT、PT变比”、“显示内容”、 “通讯”、“时钟”、“电能累加复位”、“继电器自动控制出口条件”等进行更改设定。
w 记忆
YW2100在电源掉电时，能够记忆所有的当前工作状态或设定值、电能累加数值、时间、PT变比、CT变比。
w 多种接线方式
适用于多种接线方式：三相四线、三相四线平衡负载、三相三线、三相三线平衡负载、一相二线和一相三线。
w 数字化整定
所有参数均采用数字化校准，在校准调试软件控制下自动进行，减少了人为因素带来的偏差。摒弃了常规采用电位器的模拟调整方法，简化了硬件电路，提高了整机的可靠性和稳定性。
w 故障自动诊断
具有故障自动判断功能，并将结果显示在屏幕上或通过串行口输出。
w 抗电磁*力强
完善的电磁兼容性设计，具有*的抗电磁*力，符合IEC61000-4标准，适合在强电磁干扰的复杂环境中使用。
w 安装方便
YW2*大的功能使系统现场安装、布线的复杂程度和材料的综合成本降低了。
采用盘面安装方式，外形尺寸符合马赛克屏开孔标准（开孔尺寸为175×125㎜），便于安装。
二. 主要技术指标
1、 准确度、显示位数及模式
| 参数 | 位数 | 显示（zui大） | 准确度 |
| 电压VX | 5 | 9.9.9.9.9.V/kV | 0.2%RD |
| 电流I Xx | 5 | 9.9.9.9.9.A/kA | 0.2%RD |
| 有功功率P | 5 | 9.9.9.9.9.W/kW/MW/GW | 0.5%RD |
| 无功功率Q | 5 | 9.9.9.9.9.var/kvar/Mvar/Gvar | 0.5%RD |
| 视在功率S | 5 | 9.9.9.9.9.VA/kVA/MVA/GVA | 0.5%RD |
| 功率因数PF | 5 | 1.0000 | 0.5%RG |
| 有功电能Wh | 8 | 9.9.9.9.9.9.9.9.Wh/kWh/MWh | 0.5%RD |
| 无功电能Qh | 8 | 9.9.9.9.9.9.9.9.varh/kvarh/Mvarh | 0.5%RD |
| 零序电流I0 | 5 | 9.9.9.9.9.A/kA | 0.2%RG |
| 频率Hz | 5 | 70.000 Hz | 0.2%RG |
各相参数显示符号：
| | | 1相 | 2相 | 3相 | 合相 | |||
| | 电压VX | V1 V12 | V2 V23 | V3 V31 | Ve0 Ve | |||
| | 电流I X | I1 | I2 | I3 | Ie | |||
| | 有功功率P | P1 | P2 | P3 | P | |||
| | 无功功率Q | Q1 | Q2 | Q3 | Q | |||
| | 视在功率S | S1 | S2 | S3 | S | |||
| | 功率因数PF | PF1 | PF2 | PF3 | PF | |||
| | 有功电能Wh | | | | Wh | |||
| | 无功电能Qh | | | | Qh | |||
| | 零序电流I0 | | | | I0 | |||
| | 频率Hz | F | ||||||
| 注： | | | ||||||
| l V1/V2/V3/Ve0：相电压 | V12/V23/V31/Ve：线电压 | | ||||||
| l PF1/PF2/PF3：对应于测量元件 | PF：对应于全部测量元件 | | ||||||
| l Io：零序电流（仅三相四线系统） | | | ||||||
| l 电能／功率因数准确度范围 | 功率因数 | COS 0.5~1.0（有功电能） | | |||||
| SIN 0.5~1.0（无功电能） | | |||||||
| 电压 | ＞50V | | ||||||
| 电流 | ＞0.5A | | ||||||
| l RD 读值／相对误差 | RG 范围／满度误差（对每一段自动量程范围） | | ||||||
| | | | | | | | | |
2、 输入
2.1 量程
| 电压： | 5~120V/600V（zui大600V） 自动量程切换 |
| 电流： | 0~1A/5A（zui大6A） 自动量程切换 |
2.2 吸收功耗
| 电压： | ＜0.2VA/600V ＜0.01VA/150V |
| 电流： | ＜0.1VA/5A |
2.3 过载能力
| 电压： | 750V连续 1000V 10秒 1200V 3秒 |
| 电流： | 2倍额定连续 10倍额定30秒 25倍额定2秒 50倍额定1秒 |
2.4 开关量输入（遥信）/输出（遥控）
| 开关量输入 （遥信）： | 六路空接点输入 响应时间50ms |
| 开关量输出 （遥控/自控）： | 三路继电器输出 常开/常闭双触点输出 触点负载能力：5A*通电 出口延时和返回时间可设定 通讯方式遥控输出或按设定条件自动出口 |
2.5 测量系统接线方式
三相四线/三相三线/一相二线或三线/三相平衡，通过键盘及串行口软件设定选择。
3 、可编程设定
| 编程模式： | （口令） |
| 测量系统选择： | 三相四线/三相三线/一相二线/一相三线/三相平衡 |
| CT，PT变比： | 1~59999 |
| 显示内容： | 换页时间/画面选择 |
| 开关量输出（遥控） | （过流、欠压、断相）定值、延时时间和返回时间 |
| 通讯： | 波特率：300/600/1200/2400/4800/9600/19200 数据位：8或7 校验位：奇／偶／无校验位 停止位：1或2 地 址：1~247 通讯规约：Modbus RTU/Modbus ASCII RS-485／RS232C，在同一时间只能用其中之一 |
| 时钟： | 年、月、日、时、分、秒、星期 时钟误差：0.5秒/24小时 |
| 电能累加复位： | （口令） |
| 校准： | （口令） |
4 、绝缘强度
| 对象： | 在输入／输出／电源之间 |
| 引用标准： | IEC688－1992 |
| 试验方法： | AC2KV 1分钟 漏电流2mA |
5、 电磁兼容
5.1 1.2/50-8/20uS浪涌
| 对象： | 电源、I/O线 |
| 引用标准： | IEC61000－4－5 /IEC61000－4－11 |
| 试验方法： | 4KV（1.2×50uS） |
5.2 快速瞬变脉冲串
| 对象： | 电源、I/O线 |
| 引用标准： | IEC61000－4－4 |
| 试验方法： | 电源： 4KV2.5KHz I/O线：2KV 5KHz |
5.3 静电放电
| 对象： | 电源、I/O线 |
| 引用标准： | IEC61000－4－2 |
| 试验方法： | 接触放电；6KV 气隙放电：8KV |
5.4 射频电磁场
| 对象： | 设备本体 |
| 引用标准： | IEC61000-4-3 |
| 试验方法： | 10V/m中等强度的电磁辐射（如距离不少于1米的手提对讲机） |
6、 稳定性
| 温度范围： | －10~＋50℃ |
| 温度影响： | 100ppm/℃ |
| *稳定性： | ＜0.2％/年 |
7、 工作条件
| 温度： | －10~＋50℃ |
| 湿度： | 20~95％ 无凝露 |
8 、储藏条件
| 温度： | －25~＋75℃ |
| 湿度： | 20~95％ 无凝露 |
9、 工作电源
| 电源电压： | AC 85~265V 40~70Hz，DC 85~330V（标准） DC 18~90V（可选） |
| 整机功耗： | ＜12W |
10、 重量
| 净重： | 700g |
| 毛重： | - |
11、 外形尺寸
| 外形尺寸： | 201mm（长）×140mm（宽）×115mm（深） |
| 安装开孔尺寸： | 175mm×125mm |
12 、端子定义
各端子符号说明如下表
| 编 号 | 符 号 | 意 义 | 备 注 | |||
| 1 | U1 | *路电压输入端（Uan或Uab） | 参见后续各种接线方式下的接线图 | |||
| 2 | U2 | 第二路电压输入端（Ubn） | ||||
| 3 | U3 | 第三路电压输入端（Ucn或Ucb） | ||||
| 4 | U0 | 三相四线制接线中线输入端（Un） | ||||
| 5 | I1＊ | *路电流输入端（Ia） | 带＊号端为电流输入端 | |||
| 6 | I1 | |||||
| 7 | I2＊ | 第二路电流输入端（Ib） | 带＊号端为电流输入端 | |||
| 8 | I2 | |||||
| 9 | I3＊ | 第三路电流输入端（Ic） | 带＊号端为电流输入端 | |||
| 10 | I3 | |||||
| 11 | I0＊ | 零序电流输入端（I0） | 带＊号端为电流输入端 | |||
| 12 | I0 | |||||
| 13 | K1 | *路出口 | 常开触点 | *路继电器转换触点输出 | ||
| 14 | C1 | 公共端 | ||||
| 15 | B1 | 常闭触点 | ||||
| 16 | K2 | 第二路出口 | 常开触点 | 第二路继电器转换触点输出 | ||
| 17 | C2 | 公共端 | ||||
| 18 | B2 | 常闭触点 | ||||
| 19 | K3 | 第三路出口 | 常开触点 | 第三路继电器转换触点输出 | ||
| 20 | C3 | 公共端 | ||||
| 21 | B3 | 常闭触点 | ||||
| 22 | Va,GS | 一路模拟电压输入 | -10V -- +10V | |||
| 23 | T2 | RS-232C | 发送端 | RS-232C通讯接口 | ||
| 24 | R2 | 接收端 | ||||
| 25 | G2 | 信号地 | ||||
| 26 | Power | 辅助电压输入（AC 85～265V） （DC 85～330V） | DC 18 – 90V可选 | |||
| 27 | ||||||
| 28 | X1 | *路 | 遥信输入端 | 遥信以无源空接点形式输入，接点一端接Xn,另一端连在一起接公共端 | ||
| 29 | X2 | 第二路 | ||||
| 30 | X3 | 第三路 | ||||
| 31 | X4 | 第四路 | ||||
| 32 | X5 | 第五路 | ||||
| 33 | X6 | 第六路 | ||||
| 34 | XV | 遥信输入公共端 | 隔离+12V电源 | |||
| 35 | G4 | RS-485 | 信号地（需要时接信号地） | RS-485一般不需接信号地 | ||
| 36 | A+ | 正极性端 | ||||
| 37 | B- | 负极性端 | ||||
| 38 | GS | 仪表设定RS-232C | 信号地 | 厂家保留，生产调试用 | ||
| 39 | TS | 发送端 | ||||
| 40 | RS | 接收端 | ||||
| 41 | Ground | 接大地（有条件时将此端可靠接大地） | | |||
| | | | | | | |
三. 工作原理
1.工作原理
YW2100由测量、显示、控制、通讯接口和电源等部分组成。
测量部分由精密小型电压互感器、精密小型电流互感器（输入：0~600V、0~5A）及前置信号处理电路构成，从中获取电压、电流、频率、相位等实时数据；显示部分采用高品质的液晶（LCD）显示模块，每屏可以显示8×4个汉字（16×16）或128×64个像素的图形；控制部分以16位高性能单片机为核心，配以多路A/D，实时时钟，以及容错电路等外围芯片；接口部分采用RS-485和RS-232C接口，用于和上位机实时通信。电源部分采用高频开关电源，使得仪器更加节能，更能适应各种不同的电源电压环境。
软件主要实现测量数据计算、开关量输入输出控制、参数设定、电能累加、各部分的管理、异常情况的判断处理、人机界面等功能。由于软件量较大、功能复杂，因此程序采用了*的编程理念：功能模块化，结构格式化，任务简单化，时间多元化。具有多种优点：程序维护简单，流程清晰明了，事件并行处理，响应快速有效。
为了提高系统的可靠性、稳定性，内部装有高稳定度基准源，温度监测及采用软硬件冗余等容错技术；为了提高整机的抗*力，采取了多项电磁兼容保护措施，确保在恶劣的工作环境下也能安全工作。
2.硬件框图：
3. 软件框图：
4. 测量参数表示方法及计算公式：
4.1 电压
| 相电压 | V1 V2 V3 | Vn= |
| 线电压 | V12 V23 V31 | Vij= | - | |
| 平均相电压 | Ve | Ve= （V1+V2+V3）/3 |
| 平均线电压 | Ve0 | Ve0= （V12+V23 +V31）/3 |
4.2 电流
| 相电流 | I1 I2 I3 I0 | In= |
| 平均相电流 | Ie | Ie= （I1+I2+I3）/3 |
4.3 有功功率
| 单相有功 | P1 P2 P3 | Pi = Vi×Ii×PFi即Vi×Ii×cosφi |
| 总有功功率 | P | P= P1+P2 +P3 |
4.4 无功功率
| 单相无功 | Q1 Q2 Q3 | Qi = Vi×Ii×sinφi |
| 总无功功率 | Q | Q= Q1+Q2 +Q3 |
4.5 视在功率
| 单相视在 | S1 S2 S3 | Sn= |
| 总有功功率 | S | S= S1+S2 +S3 |
4.6 功率因数
| 相功率因数 | PF1 PF2 PF3 | 傅立叶叶变换求 cosφi和sinφi | PF的正负号 =P×Q的正负号 |
| 总功率因数 | PF | PF= P/S |
4.7 电能
| 有功电能 | +Wh -Wh | Wh=∑（P×t） | t≤1mS |
| 无功电能 | +Qh -Qh | Qh=∑（Q×t） |
4.8 频率
| 频率 | F | F=1/T | 分辨率为0.8uS |
