智能电能表在反窃电中的深化应用研究论文_李迎新

智能电能表在反窃电中的深化应用研究论文_李迎新

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摘要:因智能电能表的方便简易,运用电能表来追踪电力进行记录以便用户查看及缴费已经成为非常广泛的情况。然而有些群众将电能表进行改造,改变了实际的用电量记录以减少电费缴纳,这种偷渡电力的行为当然是属于违法行为。智能电能表的作用则是在能记录准确的用电量的同时也能将用户窃电的情况记录下来。

关键词:智能电能表;反窃电;应用

1 智能电能表的结构特点

由于智能电表自身所具有的性能优势,使得智能电表目前已经成为用电用户所必备的基础电力设备之一。①智能电能表是现代科技发展的产物,主要由硬件组成,其主要的硬件设施有计量芯片、存储单位、控制回路以及中央控制单位等。目前比较能够经常见到的相关智能电能表一般由EEPROM芯片或者FLASH芯片构建而成,该芯片技术再与硬件设施相结合就可以实现对用户用电情况的归置。与此同时,智能电能表的接口较多,譬如无线公网、近距离无线、红外通信接口、更设有一定的CPU接口等其他各种接口,上述各种接口都是进行重点防护的对象,而其中又以数据存储接口以及通信接口为防护对象的重中之重。②智能电能表的优势众多,比如说智能电表能够对所用电量进行及时计算,同时还能实现对信息的处理、检测乃至于自动控制工作的进行。目前很多智能表都已经使用ESAM模块,ESAM模块的使用是保障智能电能表智能化实现的关键因素,ESAM模块能够实现数据芯片的载入,同时ESAM模块的运用也使得智能电能表具备了较好的防护功能,从而使得相关数据的存储、相关数据的加密甚至线路的加密均处于一个特别安全、保密的状态,而上述优势都是现代化智能电能表所具备的特点。

2 窃电与防窃电技术

在电能测量的过程中,运用的主要工具是电能表,而这其中又以智能电能表的应用最为广泛。在经过了几十年实践的检验之后,智能电能表已经成为了电网工程的基础。其大部分的构成部分为各种电子元器件,通过对于电网中经过智能电能表的电流和电压进行采样处理,然后以脉冲形式的进行电能输出,最终将全电网智能电表的脉冲信号转变为电流能量输送到千家万户。

尽管智能电能表中的窃电方式和手段层出不穷,然而依据电能计量公式:我们可以将其划分为以下三种方式,即:欠压法、欠流法、移相法。

2.1 欠压法

在进行窃电方式判断的时候,可以通过欠压法来进行判断,其主要的手段的包括通过对于虚假接入电能表中的电压线圈;使二次回路的接线端口松动;运用电阻分压的原理串接到正常的电压回路之中;在窃电的过程中破坏电网电压的二次回路等方式。

相应的预防窃电行为也应当针对这类方法,对于失压及其欠压程度进行相应的限制。在通过窃电软件检测的过程中,若检测到的电网电压值低于设定的电压值仍然能够有电流通过,那么即存在失压窃电行为;如果软件检测到的电网电压值介于设定的电压值之间,即存在欠压窃电行为。

2.2 欠流法

此类方式的窃电行为一般表现为,将电能表中的电流线圈端口通过短接的方式进行窃电;通过虚假接入的方式亦或是在窃电过程中,将电能表的电流线圈在接线位置将其破坏;破坏TA端口,致使电网中的电流回路发生线路短路。

相应的预防窃电行为在实际操作中,也应当对此类方法加以针对性的防范,设置检测电网中线圈的短路、开路的专用线路,实时的观测电网线圈的实际工作状况,在发生异常情况之时能够第一时间判断出是否为窃电行为,同时将异常情况记载下来。

2.3 移相法

此类窃电方法主要有电压移相与电流移相两类。

电压移相窃电法为:使电能表中的电压线圈位置借口反向连接;使电压回路反向连接即错相接线的方法。

电流移相窃电法为:使电能表中的电流线圈位置借口反向连接;使电流回路反向连接的同时致使其反相、错相。

相应的预防移相电压窃电行为的方法有:若电能表的电网电压回路被反相错接时,一般为相邻电压间的相序被人为改变,若检测软件在检测过程中发现相序不同则可认定为发生了窃电行为。

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预防移相电流窃电行为的方法有:因为窃电行为的发生致使原本相邻相位间的电流关系发生了改变,若通过检测软件发现电流间的相角处于不合理的区间内,即可认定为发生了窃电行为。

3 智能电能表在反窃电方面的应用研究

对智能电能表运行过程中的事件记录、历史运行数据中存在窃电可能性的数据项进行分析,从而进行疑似窃电判断。

3.1 停电记录分析

窃电用户经常性将表前闸刀断开,在表计进线前端直搭用电,造成表计不计量和无法利用用电信息采集系统进行远程查看,这种方式导致后台无法分析,现场反窃电查处难度大。针对上述情况,可通过读取智能电能表中最近十次掉电记录,分析用户规律性窃电的时间段,当表计数据由正常采集改变为无法采集,则可判断用户开始窃电。

3.2 开表盖记录分析

表计一般在出厂时会将开盖记录清除,在配送、安装、运行时都不会进行开盖,如有开盖则可能存在表计被拆开进行改装,造成表计计量失准,具有疑似窃电行为。通过读取智能电能表中的近10次开盖记录,开盖时间发生在表计安装后,则需对表计进行校验确认。

3.3 事件清零、需量清零、电量清零、编程记录数据分析

表计运行过程中所产生的失压、断相、开盖、电流不平衡等异常记录被视为事件,将保存在表计中,如果将这些记录清除掉,会产生事件记录;需量清零和电量清零是指表计的需量清零和电量清零时产生的记录;编程记录指对表计中的参数进行设置的记录。这些记录都会保存操作时或操作前的相关表计电量、需量等数据项,以及操作者代码、操作时间信息。所有这些操作一般在表计出厂后不会进行操作,通过对表计中这些操作记录进行读取,可判断疑似窃电。

3.4 零线电流分析

目前,单相智能电能表具有零线电流记录功能,零线电流记录是智能电能表特有的功能。理论上单相表计的火线电流要等于零线电流,否则有窃电的可能性或用电异常问题。通过读取表计零线电流和火线电流进行比对,如果不相等则显示零线电流异常。

3.5 反向电量异常分析

智能电能表具有双向计量功能,正向和反向电量均可读取。除了发电用户,普通用户一般只是消费电能,电能表应该是记录正向电量,但在表计进出线接反则会造成反向电量。如果人为故意将进出线更改则为窃电行为。可读取智能电能表计中连续10天的日冻结正向电量示值和日冻结反向电量示值,对日正反向电量的比对来分析判断现场是否存在反接线问题。

3.6 断缺相、失压、失流记录分析

智能电能表对于最近十次断缺相、失压、失流记录均会存储,这些记录中包含了发生结束时刻以及这些时刻的有功电量示值。人为故意造成表计断缺相、失压、失流就为窃电,通过这些信息的获取可判断疑似窃电。

3.7 恒定磁场干扰分析

恒定磁场干扰会造成表计计量失准,智能电能表对恒定磁场干扰具有判断分析的功能,当产生恒定磁场干扰,表计会记录发生和结束时刻以及这些时刻时的电量情况。通过对表计中近十次恒定磁场干扰记录可判断疑似窃电。

4 结语

综上所述,智能电表的运用不仅能够帮助电力用户及时了解到自身的用电情况,还能够帮助电力用户根据具体的用电情况进行选择,尤其是对窃电以及防窃电的管理水平起到直接的促进作用,因此对窃电问题与智能电能表防窃电进行分析具有重要意义。

参考文献:

[1]张俊峰,王若亚.智能电能表运行维护及防窃电技术分析[J].电子制作,2014(22)

[2]兰凯.智能电能表运行维护及防窃电技术探讨[J].中国战略新兴产业,2017(11)

[3]关梦雅.智能电能表的防窃电技术及其应用[J].中国科技博览,2017(04)

论文作者:李迎新

论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期

论文发表时间:2019/4/2

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