摘要：有效遏制窃电行为具有重大意义，但目前缺乏可靠实用的防窃电手段。在介绍窃电危害性、窃电方式和目前防治窃电技术措施的基础上，提出了一种基于无线通信技术的防窃电实时监控系统，介绍了系统结构、工作原理及优势，最后举例说明了具体应用。该系统能够准确、实时地检测出窃电行为，且运行稳定可靠，值得在业内推广及借鉴。
关键词：无线通信；防窃电；自动抄表；差动对比
前言：随着我国社会经济的迅速发展，我国人民对电力能源的需求逐渐提高，有些用户考虑到用电成本，常常以违规手段进行窃电，对电力企业的经济效益造成极大影响。面对这种情况，电力企业逐渐提高了防窃电工作的力度，通过智能计量设备和其他先进设备进行实时监控，在一定程度上减少了窃电事件的发生率。而无线通信技术作为一种先进的信息化技术，在防窃电工作中体现出较高的利用价值，能够以此建立完整的防窃电系统，使窃电行为得到及时发现和处理，有效保障电力企业的经济效益和社会效益。
一、现有窃电方式及防窃电技术现状
1.1 窃电方式
常见的窃电方式是从电能计量的基本原理入手。电能表计量的多少，主要决定于电压、电流、功率因数三要素及其与时间的乘积。因此改变三要素中的任何一个，或者改变电表本身的结构性能都可以使电表慢转、停转甚至反转，达到窃电的目的。具体窃电方式主要有欠压法、欠流法、移相法、扩差法和无表法等。（1）欠压法窃电。即将接入电能计量设备的电压回路断开或松掉，导致电压回路失压或欠压。（2）欠流法窃电。即对接入电能计量设备的电流回路实施短路或开路，造成流入计量设备的电流减少。（3）移相法窃电，也称错相法窃电或相角法窃电。即改变电能计量设备电压回路或电流回路的接线，从而改变计量设备正确的电压或电流相位关系，使电能计量不准。（4）扩差法窃电。从物理上破坏电能计量设备的计量机理，扩大电能计量设备误差。（5）表前分流窃电。在电能计量设备前私自接线用电，使一部分电流没有流经计量设备，导致电量少计。
1.2 防窃电技术发展现状
针对上述窃电方式，市场上出现了不少防窃电技术和产品。目前，防治窃电的主要技术措施包括：改进电能表的铅封设计；采用防窃电计量箱；使用具有防窃电功能的电能表；采用人工与便携式智能反窃电设备结合到现场查处窃电行为；利用远程抄表技术通过在线查看计量装置工况判断是否有窃电行为；利用电力负荷管理系统的防窃电模块发现窃电行为以及将高供高计与高供低计相结合等。
二、基于无线通信技术的防窃电系统
基于无线通信技术的防窃电系统包括了无线数据采集器、无线数据接收器、用电管理终端及窃电分析系统等几个重要部分，需要根据实际需求对其进行合理设计和运用。
2.1 无线数据采集器
作为防窃电系统的重要部分，无线数据采集器的主要作用就是对各种电流及电功率的数据信息进行采集，进而利用数据分析系统进行数据处理。一般无线数据采集器都是由数据采集模块、能量模块和电流互感器等几个结构组成，可以将电流转换成数据信号进行传输。在利用无线数据采集器进行数据分析和处理之后，可以将处理结果传递给下级处理系统，进而对窃电行为进行准确分析。同时，在安装无线数据采集器的时候，需要做好各类数据设备的防护工作，避免不无线通信技术在防窃电工作中的作用。
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2.2无线数据接收器
无线数据接收器由数传模块（无线微功耗模块）、嵌入式微处理器 CPU（32位 ARM平台）、存储器和输出接口电路等构成，安装在客户专变二次侧，用于接收数据采集器采集的一次侧电流数据，并通过接口（RS485/RS232 /TTL）将数据传输到现场终端设备（负荷管理终端、用电现场终端、电能采集终端等）。无线接收器通过无线 GFSK（高斯频移键控）方式接收无线采集器传输的一次侧电流数值。GFSK调制是把输入数据经高斯低通滤波器预调制滤波后，再进行 FSK调制的数字调制方式。其数据传输率可达 1Msymbols/s，最大发射功率 +10dBm，无线接收器内置数据协议，CRC检错无乱码输出，具有恒幅包络、功率谱集中、频谱较窄等无线通信系统所希望的特性。接收器接口支持多功能电表 DL/T645 规约，可与用电管理终端实现无缝衔接。支持通配符搜索，可为以后无线接收器即插即用做好准备。
2.3窃电分析系统
在窃电分析系统的建设过程中，需要与电力营销系统的数据库进行连接，便于结合数据库的信息资源对异常的用电数据进行分析，有效保证窃电分析结果的正确性及可靠性，使防窃电工作更具有科学性及有效性。同时，在该系统的运行过程中，应及时更新数据库的数据资料，避免信息资料的缺失影响到窃电分析工作的顺利进行，使窃电分析系统的功能效用得到充分发挥。此外，在考虑到数据采集的误差、设备损耗等情况之后，需要合理设置窃电阙值，便于在发现用电异常的时候，及时中断供电，向指挥中心发出窃电警报。
2.4用电管理终端
用电管理终端采用 DL/T645规约经 RS485接口与无线数据接收器通信，收集自无线数据接收器接收的一次侧电流值，同时抄读二次侧电能表的数据。若修改用电管理终端程序，可以实现用电管理终端内部进行视在功率的就地平衡，判断是否存在用电异常，如果用电异常则通过 GPRS网络上传数据及告警信息。如果不修改用电管理终端程序，终端则通过已有信道上传一次侧和二次侧的数据至用电营销自动化系统的主站，由窃电分析专家系统进行分析判断。
三、结束语
本文针对在用电实践中发生的窃电行为，根据无线通信技术的特点，提出了一种新型无线防窃电系统。通过监测一次侧电量数据，以及二次侧与一次侧实时功率曲线的比对，克服了大部分防窃电系统仅能监测二次侧的功能劣势。并且系统可对整个电网进行全天候的自动监控，当发生窃电行为时，能够迅速准确地锁定窃电用户并实时报警，同时将此时的一二次侧负荷曲线存储于终端存储台或窃电分析专家系统中，科学计算被窃电量。除此之外，整个系统的元件设备如无线采集器等装置均为全密封设计，无焊接接点，即确保运行时不会遭受恶意破坏，又保证了系统的工作寿命。
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论文作者:林杰龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/22
标签：窃电论文; 终端论文; 系统论文; 电能论文; 接收器论文; 电流论文; 数据论文; 《基层建设》2019年第12期论文;