研究防竊電裝置在無(wú)線電負(fù)荷管理系統(tǒng)中的運(yùn)用

李娟

【摘要】電力市場(chǎng)環(huán)境下，地區(qū)電網(wǎng)無(wú)線電負(fù)荷管理系統(tǒng)功能開(kāi)始擴(kuò)展到相關(guān)的工程實(shí)踐中，一些不法用戶開(kāi)始對(duì)電能計(jì)量裝置采取多種技術(shù)進(jìn)行竊電，隨著竊電行為時(shí)有發(fā)生，結(jié)合無(wú)線電負(fù)荷管理系統(tǒng)的特點(diǎn)，電力部門開(kāi)始在用戶端和主站端安裝防竊電裝置。

【關(guān)鍵詞】防竊電裝置 管理 運(yùn)用

電力部門市場(chǎng)化以來(lái)，由于利益的影響，許多用戶在對(duì)電力部門安裝的電能計(jì)量裝置進(jìn)行技術(shù)改造，竊取電量，損害了電力部門的利益，使電力系統(tǒng)遭受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。竊電用戶的主要做法是拉開(kāi)TV刀閘和B相接地端松動(dòng)，故意造成損壞，達(dá)到竊電的目的。電力部門針對(duì)這樣的情況將負(fù)荷控制裝置和防竊電裝置進(jìn)行結(jié)合，利用無(wú)線電負(fù)荷管理系統(tǒng)的有點(diǎn)防止不法現(xiàn)象，保證經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)關(guān)于防竊電裝置的本身也要考慮其先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。

1防竊電裝置運(yùn)用原理

整個(gè)無(wú)線電負(fù)荷管理系統(tǒng)是現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)物，它將計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)綜合運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)用電負(fù)荷的自動(dòng)控制和綜合管理，是一個(gè)完善的的微機(jī)監(jiān)控和管理系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成主要是負(fù)荷控制主站、中繼站和用戶終端。整個(gè)無(wú)線電負(fù)荷管理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)管理智能化，管理系統(tǒng)的終端要根據(jù)主站指令完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置的控制，而且要進(jìn)行當(dāng)?shù)氐拈]環(huán)控制。整個(gè)負(fù)荷控制成為一個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)其主要的結(jié)構(gòu)圖示為（如圖1）。

上圖主要展示了防竊電裝置在整個(gè)負(fù)荷控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的位置，這里主要介紹的是防竊電裝置。防竊電裝置的主要構(gòu)成部分是三相三線制接線板和交流采樣板，整個(gè)負(fù)荷終端為其提供電源。竊電裝置結(jié)構(gòu)的主要連接方式是，將終端主板和交流采樣板相連接，交流采樣板同時(shí)和終端電源和三相三線制或者三相四線制的接口板連接。

這樣的交流采樣板是整個(gè)防竊電裝置的核心，它本身的配置也很高，CPU采用的是80C196kB，十二位的MAS197是A/D高速采樣芯片，RAM大容量的并帶有鋰電池，接口是RS-485的標(biāo)準(zhǔn)接口，通過(guò)該接口實(shí)現(xiàn)防竊電裝置和負(fù)電荷控制終端的設(shè)備通信，同時(shí)完成對(duì)2路進(jìn)線的數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)與控制終端之間的數(shù)據(jù)交換，通過(guò)負(fù)荷控制終端在將數(shù)據(jù)送往負(fù)荷管理系統(tǒng)主站。交流采樣板的主要功能是不間斷采集和計(jì)算各路電壓與電流。

接線板就是防竊電裝置和電網(wǎng)的TV、TA接口，圖示中顯示的兩種接口三相三線制和三相四線制主要是針對(duì)不同用戶的需要來(lái)選擇。兩個(gè)接口的用途和差距還是很明顯，三相四線制接線板有的電壓互感器和電流互感器都是三個(gè)，且只能對(duì)1路進(jìn)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集；三相三線制接口的電壓互感器和電流互感器都是四個(gè)，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)2路進(jìn)線進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并且能將標(biāo)稱100V，5A的電壓、電流轉(zhuǎn)換為2.7V的交流電壓信號(hào)，送至交流采樣板進(jìn)行A/D交換。

整個(gè)防竊電裝置接通電源后開(kāi)始進(jìn)入工作狀態(tài)，首先進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位，接下來(lái)的程序運(yùn)行直接根據(jù)整個(gè)管理系統(tǒng)的接線情況和主站下發(fā)的指令參數(shù)開(kāi)始進(jìn)行程序運(yùn)行：模擬開(kāi)關(guān)4053可以轉(zhuǎn)換進(jìn)線信號(hào)信號(hào)的周期監(jiān)控由LM358來(lái)完成，LF398同時(shí)采集6路采樣，6路交流信號(hào)再由A/D芯片MAX197依次進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，每路數(shù)模轉(zhuǎn)換的時(shí)間是三微秒。最后的轉(zhuǎn)換結(jié)果由CPU進(jìn)行計(jì)算，得出電壓有效值、電流有效值、有功功率等。

上述都是防竊電裝置在無(wú)線電負(fù)荷管理系統(tǒng)中的工作原理和理論工作效果，具體的使用情況還需要在實(shí)際應(yīng)用中才能完整體現(xiàn)出來(lái)。

2應(yīng)用實(shí)例

實(shí)際生活中，防竊電裝置接在用戶指示回路或者保護(hù)回路中，根據(jù)這兩個(gè)回路中的電壓和電流參數(shù)計(jì)算相應(yīng)的電功率和電量，并將計(jì)算結(jié)果作為基準(zhǔn)值，和計(jì)量回路進(jìn)行比較。在主站軟件內(nèi)設(shè)置有一定的門限值，主要作用是解決由于計(jì)量回路與指標(biāo)回路或保護(hù)回路采用TA精度不同而產(chǎn)生的誤差，主軟件可以進(jìn)行生成負(fù)荷曲線的分析、比較和判定。

2.1正常使用

用戶竊電就是故意造成某相斷相，達(dá)到少計(jì)電量或者不計(jì)電量的目的，因?yàn)樨?fù)荷控制終端的電量通過(guò)計(jì)量表的脈沖數(shù)來(lái)獲得，所以單純的通過(guò)負(fù)荷裝置就無(wú)法監(jiān)測(cè)竊電行為。

負(fù)荷終端根據(jù)主站命令指示，利用計(jì)量脈沖表傳遞的脈沖數(shù)，計(jì)算有功功率、無(wú)功功率、有功電量、無(wú)功電量和最大需量。主站通過(guò)數(shù)傳電臺(tái)獲得這些數(shù)據(jù)，并利用RS-485口進(jìn)行表底數(shù)采集。

計(jì)量表原件I通過(guò)的電流Ia，它承受的電壓是Uab，他們之間形成的一個(gè)夾角是（30+φ）。另一個(gè)元件Ⅱ通過(guò)的電流用Ic來(lái)標(biāo)記，Ic承受的電壓為Ucb，他們之間的夾角為（30-φ），根據(jù)電壓和電流參數(shù)計(jì)算正常情況下的電功率公式為：

PΣ1=PI+PⅡ=UabIacos（30+φ）+UcbIccos（30-φ）=UI（cos30°cosφ-sin30°sinφ+cos30°cosφ-sin30°sinφ）=√3UIcosφ

此公式計(jì)算的是無(wú)線電負(fù)荷正常運(yùn)行情況下的電功率。

2.2非正常情況

竊電發(fā)生后B相電壓斷相的情況后，接線和向量圖示為（如圖2）：

同理，從第一幅圖可以看到，當(dāng)B相電壓斷相之后，計(jì)量表的I和Ⅱ元件的電壓線圈就串在一起了，并且連接在線電壓上，此時(shí)元件I承受的電壓就變?yōu)椋?/2）Uac，元件Ⅱ承受的電壓就變?yōu)椋?/2）Uca，斷相后的電功率計(jì)算是：

PΣ2=PI+PⅡ=（1/2）UacIacos（30-φ）+（1/2）UcaIccos（30+φ）=（1/2）UI[cos（30+φ）+cos（30-φ）=（√3/2）UIcosφ

通過(guò)兩種情況對(duì)比和公式求解可以看出，PΣ2的取值是PΣ1的一半，如果B相斷相的話，使用的電量就會(huì)比正常情況下少一半，這樣就達(dá)到了竊電的目的。

3結(jié)果分析

計(jì)量脈沖的電量和防竊電裝置采集的電量會(huì)在主站生成相應(yīng)的電量曲線圖示（如圖3）。

圖示中展示的細(xì)線就是脈沖電量，粗線為防竊電裝置采集到的采樣電量。用戶正常用電時(shí)，兩個(gè)電量曲線是基本重合的，圖示上的粗線和細(xì)線應(yīng)該重合，一旦用戶采用了相關(guān)的竊電措施，切斷TV的B相，結(jié)合上述的公式可以得知，此時(shí)的電量與正常使用的時(shí)候減少了1/2，但是防竊電裝置的采集電量曲線還是正常的，所以上圖也就是通過(guò)主站生成的電量曲線圖在主站口就可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)兩條曲線中的脈沖電量曲線變化判定是否有竊電行為發(fā)生。

伴隨著社會(huì)進(jìn)步，電力市場(chǎng)的前景也越來(lái)越廣闊，現(xiàn)代化智能控制管理的要求與日俱增，整個(gè)無(wú)線電負(fù)荷管理系統(tǒng)也逐漸完善。在整個(gè)電能供應(yīng)的大環(huán)境下，反竊電工作已經(jīng)列為供電管理企業(yè)中的關(guān)鍵部分。

4結(jié)語(yǔ)

本文主要探究的內(nèi)容是針對(duì)在用電實(shí)踐中發(fā)生的竊電行為，結(jié)合無(wú)線電負(fù)荷管理系統(tǒng)功能進(jìn)行相關(guān)的擴(kuò)展，為防竊電裝置的加強(qiáng)建言獻(xiàn)策，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和具體的實(shí)踐數(shù)據(jù)分析，可以證明防竊電裝置在電能供應(yīng)管理工作中是一種極為先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)的裝置，對(duì)于電力管理來(lái)說(shuō)也是非常實(shí)用的智能化裝置。電力部門可以通過(guò)操作計(jì)算機(jī)終端實(shí)現(xiàn)用電管理的同時(shí)，有效的杜絕了竊電行為，增加電力售電量，同時(shí)也在很大程度上降低了線損率，有效的保證了電力部門的經(jīng)濟(jì)效益，減少經(jīng)濟(jì)損失，為實(shí)現(xiàn)電力市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。

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