智能电能表的防窃电分析

发表时间:2019/4/4   来源:《建筑学研究前沿》2018年第34期   作者:刘辉
[导读] 经济的发展,城镇化进程的加快,促进人们用电需求的增加。智能电能表的应用不仅提高了人们用电安全性,同时也进一步对窃电以及防窃电工作提供了有效助力。本文就智能电能表的防窃技术电展开探讨。
刘辉
         国网江苏省电力有限公司电力科学研究院  210019
         摘要:经济的发展,城镇化进程的加快,促进人们用电需求的增加。智能电能表的应用不仅提高了人们用电安全性,同时也进一步对窃电以及防窃电工作提供了有效助力。本文就智能电能表的防窃技术电展开探讨。
         关键词:智能电能表;防窃电技术;分析
        
        
引言
         由于不法人员的窃电,对电力企业和国家造成了巨大的经济损失。随着科技的进步,很多不法分子利用先进的科学技术大量进行窃电,对此,电力企业要加大资金和技术的投入,通过提高防窃电技术,减少窃电行为,降低电力企业和国家的经济损失,促进电力企业的可持续发展。
         1智能电能表的工作原理
         智能电能表的结构图如下图所示,其工作原理是:通过电压电流采样电路,把采样到的负载电压、电流信号分压、分流后输入专用电能计量芯片,再由芯片内部的乘法器将电压、电流相乘得到相对应的功率,并通过A/D转换器将模拟量转换成数字量输入微处理器进行数据处理,最后存储器存储电量值并在液晶显示器上显示,同时电能计量芯片输出的功率信号由功率/频率变换器转换成对应的电能脉冲输出,以供电能表检验用。
        
         智能电能表结构框图
         2窃电方式分析
         2.1电流法窃电
         电能表窃电的主要窃电需要根据电能的电量特性来确定,适当地调整计量装置中的内部电流,形成制约,才能实现对以电流法进行窃电。主要的窃电方式就是,将电能表中的回路电线进行调改,使得回路出现短路,缩小电流的计量,保证反接二次极性电路使电流互感器在正常的工作状态中。
         2.2利用大功率无线窃电
         随着科技的进步,窃电用户的相关技术也在不断的改良。经过数据研究表明,部分窃电用户通过大功率的无线,干扰电能表的CPU正常工作,导致电能表出现不工作或者间歇性工作,达到不做计量或少做计量的窃电目的。而且这种窃电手法可以随时停止和开启,操作不仅隐蔽而且简单。
         2.3电压法窃电
         这主要是利用电压回路而进行的电压窃电,通过调整计量表中电压回路,使其出现故障进而实现窃电降压。通常进行电压窃电是从电能计量表的外端开始进行短接开关,断开电压回路,串联电阻,保证电压互感器正常运转,进而改变电压确保窃电不被发现。
         2.4人为改装
         部分个人或者企业为了谋取非法利益,人为的制造停电事故。然后打开高压计量箱,将可遥控的可调电阻,装置在电压绕组上。
         2.5外加磁场法窃电
         不论是否有外加设备,在电流运行中都是存在一定磁场的,而和磁场运行相一致的仪表就是磁场电流运行的基本原理,打乱仪表内部电流的工作原理就可实现窃电,因此采用磁场窃电,一般为利用添加或调整仪表进行电流改变,使得计数器始终在范围内发生逆转。
         3智能电能表的优势
         (1)计费方便:可以按照阶梯电价进行相关电力费用的计算,可设置不同时段,不同时区的费率。(2)信息互通:方便采集用户的用电数据,还可以满足用户对各类数据的查询咨询需求。(3)监督供电质量:通过实时监控和记录供电情况,实现数据统计,分析的电网的供电质量,为管理和调控电网供电提供数据依据。(4)系统日志:可以距离电网运行过程中出现的各种事件,故障数据等等信息,方便维修人员检修和处理。(5)防窃电功能:记录一些异常的失压、失流、断相、开表盖事件,为相关电力部门对窃电行为提供数据依据。
         4智能电能表防窃电技术研究
         4.1基于自动抄表系统的智能电能表防窃电技术
         为了有效的缩减传统人工抄表存在的大工作量,降低认人为获取数据产生的误差,保证用户用电数据获取的便捷、及时、准确性,可借助先进的科学技术进行现代化的供电管理,利用自动化设备实现建立智能电网、分析相应的数据并予以研究。此时最终重要的是利用智能电能表进行计量,通过计量装置实现智能电能表融合联系计算机技术,两者相互帮助发挥作用。此时需要供电人员监管控制智能电网,分析智能电表所提取采集的信息数据,通过计算分析、建图研判、远程自动监控等强化数据的利用,实现便捷化、智能化、快速实时的管理电能表的管理,便于工作人员,准确及时的收获用户用电详情,以便实现自动化扣除电费、自动化抄表等,利用智能化监控,及时发现电网存在隐患,正确处理警报,防止窃电行为的发生,及时处理窃电隐患。
         4.2硬件防窃电技术
         硬件防窃电技术主要有两方面来进行:一方面,磁场检测单元。工作人员利用加强对电能表计量数据的干扰来防止窃电。磁场检测单元分为恒定检测单元和交变检测单元,恒定检测单元主要的工作原理是:霍尔传感器进行电路信号的检测,将检测后的电路信号进行处理,利用逻辑组合电路对电路信号进行详细的分析,检测是否出现干扰。交变磁场检测单元的工作原理和恒定检测单元基本一致:电路信号经过交变线圈检测,将检测后的电流信号进行处理,最后详细分析电路信号是否存在干扰。另一方面,是无线检测单元。该单元的工作原理是,先对电路信号进行放大和选频处理,然后进行调解和检波,最终得到数据信息,专业人员进行深入分析,检查智能电能表是否遭到窃电行为。
         4.3智能电能表的电力负荷控制系统的防窃电技术
         利用电力负荷控制系统实时监测用户用电情况,对所收集的各种数据,分析处理绘制成会负荷曲线图,实现对用户用电的分析统计。综合使用高科窃电侦查技术,引入反窃电方法,分析、用电数据、判断电力异常情况。利用最小二乘法构件预测模型判断用户用电规律,与用户实际用电数据进行对比,发现电量变化,确定其是否合理。使用TA/TV回路进行数据的采集,分析计算用户用电。比较于电能表回传数据,检测发现异常。当异常较大时,应确诊存在窃电行为,采用对应的处理措施。通常情况下,根据电流数据、各相位电压实时变化可确定用户的用电异常。系统实时监测过程中,数据异常变化可观察所示。控制线路与设备可及时发处警告,此时检查人员可立即实地检查,发现并确定用户窃电现场与证据。
         4.4软件防窃电技术
         其主要功能通过科学的信息化处理工具,对发生的窃电行为进行系统自查,在及时发现窃电行为的同时,记录相关数据作为取证依据。针对磁检测信号,通过强大的软件处理,需要实现能够定时查询强磁报警装置输入的信号。如果出现报警的现象,智能电能表要对报警行为及时记录,并保存相关的时间、电量等关键信息。针对无线检测信号,通过软件自动化的检测前后无线信号的功率变化。
         4.5磁场检测防窃电技术
         此方法主要是指对电能表中的恒定计量磁场、变交磁场等进行检测。根据检测恒定磁场中的检测单元确定其电路组成,根据霍尔传感器进行电路信号的检测,后经由放大电路、比较电路将检测电路信号处理输入到最终的逻辑组合电路中进行综合分析与判断。对于变交磁场的检测主要是对其待检单元内的变交线圈进行检测,检测获取交变线圈电信号后,经不同电路处理后最终由逻辑组合电路进行信号研判。
         结语
         综上,随着经济和科技的发展,智能电能表的应用范围逐渐扩展,现在很多城市已经安装智能电能表,增加了电力的安全运输,但是随着科学技术的发展,单单靠智能电能表的防窃功能是不够的,还需要硬件防窃电技术、软件防窃电技术、常见窃电手段的防窃电技术和加强日常管理等多种技术来提高防窃电行为。
         参考文献
         [1]孙秀琴,康小强.智能电能表防窃电技术应用探究[J].中国高新技术企业,2016(11):37-38.
         [2]王丽虹.智能电能表防窃电技术的应用探讨[J].通讯世界,2016(03):127-128.
         [3]刘崇伟,李韵.智能电能表防窃电技术研究[J].电气应用,2014,33(01):82-85.
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