摘要:电能表的功能简单来说就是计算用电量的,供用户和供电公司查看累计用电量和一段时间的用电量,对于供电公司也是非常的方便向用户展示数据,随着科学技术水平的不断提高,电表早已不是以前的感应式电表了,而是升级成了现在所使用的的智能电能表,让电表更加智能化。虽然智能电表已经在国内外都广泛普及了,但是又由于各个国家的一些衡量标准和参数都不是统一的,这就也同时限制着电表的进一步发展。到目前为止经济迅速发展,某个层面也是带动了用电量的增加,这额外多出的巨额电费也就使得某些电力用户开始走旁门左道——窃电,来减少自己的电费成本,已达到利益最大化,殊不知这已构成犯法。供电公司也对此投入了大量的资源来解决窃电现象,然而这种现象依旧频频出现,又因为如今技术的发展,窃电水平的提高,使得国家和电力管理部门受到巨额经济损失。本文通过对电表的分析和容易出现的问题进行挖掘和研究,供相关工作人员借鉴。
关键词:智能电能表;防窃电技术;研究
引言
当下社会经济的快速发展,这也使得资源的消耗量不断增加,例如我国的用电量,近几年的用电量增长非常快速,尤其是工业发达的城市,工业公司工厂自然是一个大用户,用电量占据的总供电量的一大部分,而科技发展迅速,家用电器的功率也是不断增加,这也致使用电量大幅增加,两方的用电需求均增加迅速,也使得供电公司的供电量有时低于用电量,出现了供不应求的现象,也让一些城市实行限电的手段来平衡用电量。技术的发展创新出现了智能电表,不仅可以很好的分配供电,精确计算相关数据,也方便了相关电力工作人员的工作,提高了他们的工作效率。即便如此,窃电行为依旧会出现,由于用电经济成本方面的增加,使得某些用户违法窃电,这样极大影响了电力企业的发展,因此防窃电技术应运而生,而窃电技术水平的不断提高,加强防窃电技术也显得尤为重要。
1简述智能电表
1.1智能电表的组成
智能电表具有计量用电数据、存储用电数据、显示用电数据、通讯等等的功能。要达到这些功能的实现就会有相应的硬件部分构成,计量部分由电流互感、电压分压和计量芯片构成;显示部分则由LCD或者LED和液晶驱动芯片构成;存储数据功能则要由E2PROM等原件来记录;485、载波、红外等等就是电表通讯的结构。这些都是基于电表CPU来运行的,还有的电表会自带计时功能。从智能电表的组成可以看出智能电表在传统电表的技术上有着较大的突破,也证明着电力发展的迅速。
1.2智能电表的工作原理
智能电能表的工作原理简单来说就是通过所接入的电路,在接入端会接收这个电路的电压电流值,将电压电流进行整理计算,这时及用到了计量结构来对电路数据进行预处理,得到初步数据,再通过微处理器将数据进一步处理,未处理器可以将结果处理成用户可以看懂的电量数字数据,同时另外还需要将数据转换成信号,这个功能是为了检验电能表而设定的。因此只能电能表也是兼顾使用与安全的。智能电能表的工作结构图如下所示。
智能电能表结构图
2智能电表的优点
(1)智能电表方便计费
在计算电费方面,电表会根据设定的阶梯型计费来结合用户用电量收取费用,而且可以清晰的在各时段各时区进行不同的运算规则来计算电费,也使得用户更加明了自己用电,以及供电公司不用为计算费用不当而造成与用户的矛盾和损失。
(2)智能电表信息相通
智能电表实时采集用户用电数据,更好的满足用户的各种用电数据查询的需求。
(3)智能电表供电质量有好的监督
实时收集用户的用电数据,通过大量的用户数据来检测供电的质量高低以及用电需求量等等,为供电公司管理和分配电力提供了一方面的根据。
(4)智能电表记录故障信息
在某段电路出现问题时,可以记录下该段时间发生的故障信息,使得维修工作者可以快速的进行修理和维护。
(5)智能电表的防窃电技术
通过计量功能,对一些反常的电压电流功率等数据做到记录,通过计算判断反常的原因,以及窃电的手段。
3常见窃电手段
3.1高科技大功率无线非接触干扰
大功率无线技术是一项新型窃电技术,窃电装置通过对点表CPU进行干扰,使电表不计电量或者少计电量,让电表处于非正常工作状态,同时能够随时恢复计量功能,而且操作不容易被发现且操作时间短。
3.2高频高压电源
这种方式主要是窃电器产生很大的电磁干扰,对电表的通信功能造成破坏,严重的就会直接让部分元件彻底报废,干扰电表正常计量。
4智能电表防窃电技术分析
上述的窃电手段都是通过对电表某部分功能进行直接或间接的影响,来阻止用电量的计量,这样不仅给供电公司造成经济效益的损失,同时增加了智能电表的维修频率,增加了维修方面的成本。智能电能表的非正常工作也给供电公司接收的数据的准确性上失去了保障,严重影响了供电公司的发展。对此,下面对防窃电技术在硬件、软件和供电公司自身三个部分做出分析。
4.1硬件部分的防窃电技术
4.1.1关于磁场的检测
由于电磁干扰会对智能电表造成损坏而使窃电者有电可窃,因此,从磁场检测方面入手,来实现对电磁干扰窃电的预防。1.针对恒定磁场检测,可以先检测电路传来的信号通过传感器进行一次处理,再将信号进行放大等第二次处理,通过与正常电路信号比较,确定一个正常电路信号的阈值,若超出阈值则确定有窃电者在违法窃电。2.对于交变磁场检测,同样可以检测电路信号经过交变线圈后处理的信号,对信号进行放大等第二次处理,同样的与正常的电路信号比较来确定电表是否非正常工作。
4.1.2关于大功率无线技术的检测
由于大功率的无线干扰技术会对电表的CPU直接造成干扰甚至损坏,在检测时可以通过无线信号的频率来检测,综合分析此频率段是否为窃电者使用的频率,是否影响电表CPU正常的工作,来判断是否有窃电者在窃电。同时可以在电表CPU外层包裹一层抗干扰装置,特别针对窃电者经常使用的频段进行特制保护装置,以达到防窃电。
4.2软件部分的防窃电技术
软件中通常可以通过相关数据来判断元件是否均正常工作,可以通过实时的记录相关数据,并且实时的比较新数据与旧数据的偏差,在一定误差范围内,认定电表是正常工作,超出或低于正常范围则处于非正常工作,给电表的安全正常工作确定一个范围,然后对这个范围分级划分,分级报警,同时可以接入两个报警装置分别连接在供电公司一端和电表一端,在电表异常时可以及早的通知相关工作人员。
4.3供电公司自身技术水平的防窃电技术
相关工作人员需要加强自身对新型窃电技术的了解以及防范措施,同时对电表返回的数据进行整合,科学的分析,对各地区每月线损电量的波动和正常用电进行盘查,加强对电能表进行定时及不定时的检修,同时线下对居民用电量和工业工厂等耗电量较大的区域进行重点检查。
5结语
经济不断发展的当下,电力的供应需求必将是快速增长的,人们的正常生活、工作,工业的生产、发展,科技的创新、进步,每一样都是与电力相互交融,无法分开。对于窃电这种违法行为我们应当严厉打击,不仅要从电能表方面对窃电技术进行一个防范,同时电力相关工作人员也要不断提高自身的技术水平,及早的能够发现窃电行为,及时的组织,同时我们更应该呼吁全民合法用电,加强全民的法制意识和用电意识,让人们从自身做起来相互监督,来杜绝这种违法行为,使电力企业的到更好的发展,将电力的使用尽可能的做到最高的效率。
参考文献
[1]陈薇.智能电能表防窃电技术的研究[D].华北电力大学(北京),2016.
论文作者:张媛,干云波
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/12
标签:电表论文; 窃电论文; 智能论文; 用电量论文; 数据论文; 技术论文; 电能表论文; 《电力设备》2018年第13期论文;