摘要：分流窃电是电力系统中一种常用的窃电方式，该窃电方式隐秘，不易察觉，会对供电企业带来较大的经济损失。本文首先对我国当前的电力计量系统进行了简要介绍，然后针对理想情况和分流窃电情况下的电力系统计量电路建立了适当的电路模型，通过对该模型进行分析获得了可用于检测分流窃电行为的监控参数，进而根据分析结果提出了一种基于单片机的电力计量系统防分流窃电系统，并在硬件实现和软件实现两个方面对其功能实现做了分析和研究。根据电力部门的统计结果，我们可以看出，在高压电力计量系统所有的窃电方法中，对电力计量系统电能表电流线圈短接实施分流窃电，这种窃电方式的发生率很高。虽然很多学者都在致力于防止分流窃电的研究工作中，很多技术人员也针对其提出了不同的解决方法，但是，仍然无法良好的解决该问题。现就我多年来计量方面工作经验对电力计量系统防分流窃电技术进行思考。
关键词：电力计量；分流窃电；分析与建模
引言
近些年来，由于全球经济都得到了快速发展，人们对于电的需求量越来越大，电力市场的不断扩大，对整个电力生产发展具有刺激作用。但是，伴随着当前经济的不断发展，用电越来越大，有些不法经营者和使用者在利益的驱使下，运用各种手段和方法实施非法窃电，并且窃电问题越来越严重，使供电企业的线损和供电成本增高，使企业受到了巨大的经济损失。窃电问题不仅制约了电力企业的良好发展，更对国家经济建设和社会发展具有严重的影响。
现在在高压电力计量系统中存在的一个很普遍的现象就是针对电能表实施分流窃电。分流窃电往往通过导线针对电能表外部或者内部的电流线圈进行短接，这样就能够减小电能表线圈的电流，最终实现窃电的目的。本文首先分析了电能表电流线圈在高压电力计量系统被短接分流窃电的故障，随后将故障检测模型建立起来，并且对故障检测的有效性进行分析。
1、电力计量系统概述
我国目前所使用的电力计量方式主要有三种：高供高计、高供低计以及低供低计。其中，高供高计方式主要针对供电电压高于10KV的供电系统，需要使用到高压电压和电流互感器；高供低计方式主要针对10KV以下的供电系统，需要使用低压电流互感器；低压低计主要用于对城乡普通用户的供电系统进行计量，不需要使用额外的计量设备，只需要使用普通的电能表即可完成计量工作。针对电力计量系统的分流窃电技术主要集中在高压电力用户中，该类用户用电需求量大，在窃电所带来的经济效益明显，很难得到准确的监测。因而在电力计量系统中所采取的防分流窃电技术也主要集中在高压电力计量系统中。
2、分流窃电检测理论模型
实际应用中，高压电力系统所使用的接线方式以三相三线制为主，这种情况下的电能表对电量进行计量时需要分别计量多个电流线圈的电流量才能够获得准确的电能使用情况。若对三相电路中接入电能表的线路进行部分短接则会造成某一部分线路的短接，使得实际流入电能表中用于计量的电流量与使用量之间出现差值，从而达到窃电的目的。
2.故障检测模型的建立
通过分析分流窃电故障，我们可以知道，电能表电流线圈在高压电力计量系统当中被短接之后，电流互感器二次绕组端电压和电流在通过电能表电流线圈时两者会产生不相等的比值。针对这一变化，可以将故障检测系统建立起来。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆利用滤波以及A/D转换等电路，基于单片机的实时监控系统可以对其中二次绕组端电压数据进行采集，而且利用RS232（RS485）通信接口实时监控系统还可以对电能表电流线圈当中经流的电流数据进行读取，这样，高监控系统就能够针对电流线圈分流窃电故障与电流互感器二次绕组端电压和电流在通过电能表电流线圈时两者的比值的变化情况进行实时的监控，如果有异常增大的情况出现在两者的比值当中，就表示电能表电流线圈被短接的现象发生了，这时候报警信号就会被监控系统发出来。与此同时，监控系统还可以针对被短接电能表电流线圈当中电流的真实大小计算出来，最终能够对高压用户实际消耗的电量进行准确的计算。
3、电力计量系统分流窃电模型的仿真研究
3.1防真环境
假设将电流互感器的二次电流标准值设定为0-5A，那么在电网出现符合变化的情况下，电流互感器中的二次电流也会发生一定的变化。而本文就重点针对相关实例进行研究。某制造企业对高压计量凶电流线圈中所流通的电流进行研究，通过研究可发现，在一般的状况下，负荷的变化所具有的特点就是不规则变化，就这一特点来进行判断，就能够总结出高压计量系统中的一次电流变化情况。要想能够使得这一负荷变化可以更加清晰的得到表示，就需要利用I（k）=1500[sin（t）]来进行表述。通常而言，在电流线圈中，三相三线有功标准电能表的电压一般都在0.1-0.5v之间，其线圈阻阻值则主要是在0.01-0.5Ω的范围之内，通过本文计算所得的线圈阻值则为0.05Ω。另外，本文所提到的电流互感器则主要以5VA为额定负载，其所具有的功率因数就是1.0。而二次电流则表示为5A，在这样的数值下，额定电流就可以被有效的计算出来。依据我国针对额定负载的规定可了解到，不同的额定负载间的电流互感器二次负载范围却是固定的，一般都是在0.01-0.5Ω之间，而二次负载也可以表示为二次连接线阻抗，本文主要就以0.5Ω为研究的重点，而其中短路线选用的材料则为铜导线，而抗阻值可以表示为0.05Ω。
3.2仿真结果分析
针对仿真结果进行深入的分析，就能够有效的了解到，假设高压计量系统运行正常，那么电流线圈出现的分流窃电问题和电流互感器出现的二次电压、电流流通比值的变化就可以利用一个常数进行表示，而且电流互感器二次阻抗与常数之间的关系较为密切，但是电流互感器二次阻抗却与负荷变化之间没有相应的关联，从这一点就可以表明，当检测到的比值信号出现改变的时候，通常与负荷的变化没有直接的联系，这样就能够判断出是电流互感器的二次阻抗出现了变化。根据检测比值的变化情况来作为参考的重要依据，就可以判断出高压计量系统在每个时间点上出现的短接现象，从而就能够使得电流在短接处理中，可以针对电能表电流线圈电流量流通的多少进行准确的计算，这样就可以得出用户实际所应用的电量。
结束语
本文分析了电流互感器在高压电力计量系统当中的二次电流，并且将电流线圈分流窃电故障与电流互感器二次绕组端电压和电流在通过电能表电流线圈时两者的比值得出来，从而证明了窃电往往通过导线针对电能表外部或者内部的电流线圈进行短接，并且有针对性的将故障检测的数学模型建立起来，而仿真结果也对这个模型能够将通过导线针对电能表外部或者内部的电流线圈进行短接窃电的情况检测出来，同时还能够将高压电力计量系统在电能表电流线圈被短接之后少计的电量计算出来。
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论文作者:戴文敏
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/25
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