基于用電信息采集系統(tǒng)的防竊電措施

于光輝，耿桂森

（1.煙臺(tái)供電公司，山東煙臺(tái)264000；2.國(guó)網(wǎng)山東電力檢修公司，山東濟(jì)南250021）

基于用電信息采集系統(tǒng)的防竊電措施

于光輝1，耿桂森2

（1.煙臺(tái)供電公司，山東煙臺(tái)264000；2.國(guó)網(wǎng)山東電力檢修公司，山東濟(jì)南250021）

電力生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)、供、銷同時(shí)完成，計(jì)量是遠(yuǎn)方瞬間進(jìn)行，竊電現(xiàn)象非常嚴(yán)重而且越來越隱蔽。用電信息采集系統(tǒng)是利用通信方式把計(jì)量表采集的信息實(shí)時(shí)傳輸給數(shù)據(jù)管理層計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)可以隨時(shí)讀取某個(gè)時(shí)間點(diǎn)所有需要研究的對(duì)象的有效數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)學(xué)模型計(jì)算，推導(dǎo)出某條線路、某個(gè)臺(tái)區(qū)、某條母線電量的平衡關(guān)系，為防竊電管理提供科學(xué)的依據(jù)。

用電信息采集系統(tǒng)；電能計(jì)量裝置；竊電方法；防竊電管理

0 引言

電力生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)、供、銷同時(shí)完成，計(jì)量是遠(yuǎn)方瞬間進(jìn)行，因此竊電現(xiàn)象非常普遍和嚴(yán)重而且越來越隱蔽。查處并打擊竊電行為以減少供電企業(yè)的損失是電力系統(tǒng)亟待解決的一個(gè)問題。用電信息采集系統(tǒng)是利用通信方式把計(jì)量表采集的信息實(shí)時(shí)傳輸給數(shù)據(jù)管理層計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)可以隨時(shí)讀取某個(gè)時(shí)間點(diǎn)所有需要研究的對(duì)象的有效數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)學(xué)關(guān)系計(jì)算，推導(dǎo)出某條線路、某個(gè)臺(tái)區(qū)、某條母線電量的平衡關(guān)系，從而發(fā)現(xiàn)竊電行為，并根據(jù)用戶竊電的規(guī)律，有的放矢地查處［1-2］。從近幾年的典型案例來看，竊電行為不但會(huì)造成供電企業(yè)的損失，同時(shí)也會(huì)引發(fā)民事糾紛、火災(zāi)事故、治安案件，影響社會(huì)的安定，查處并遏制竊電行為意義重大。

1 用電信息采集系統(tǒng)

用電信息采集系統(tǒng)是運(yùn)用通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)控、管理的綜合系統(tǒng)，系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示，分為數(shù)據(jù)管理層、數(shù)據(jù)傳輸層和數(shù)據(jù)采集層。數(shù)據(jù)采集層主要包括電能計(jì)量裝置、用電信息采集終端（包括GPRS抄表終端、變電站遠(yuǎn)方抄表終端）。數(shù)據(jù)傳輸層通過公用網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)專網(wǎng)把數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)管理層的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，在數(shù)據(jù)管理層的計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)分析，通過軟件分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的合理性，并與歷史數(shù)據(jù)記錄對(duì)照，按照用戶特征和電力負(fù)荷平衡原則，推理竊電可能性。

用電信息采集終端具有對(duì)電能表進(jìn)行采集、處理、分時(shí)存儲(chǔ)、長(zhǎng)時(shí)間保存和遠(yuǎn)方傳輸?shù)裙δ埽梢詫?shí)現(xiàn)電能表數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)雙向傳輸以及轉(zhuǎn)發(fā)或執(zhí)行控制命令。電能計(jì)量裝置包括各種類型的電能表，計(jì)量用電壓、電流互感器及其二次回路，電能計(jì)量屏（柜、箱）等。決定電能計(jì)量裝置準(zhǔn)確度的主要因素有：電能表的誤差、互感器的角差與比差、電能計(jì)量裝置的綜合誤差、二次接線的正確性以及時(shí)間當(dāng)量。

2 竊電方法分析

電能表計(jì)量電能的多少，取決于電壓、電流、功率因數(shù)和時(shí)間的乘積。竊電一般是根據(jù)電能計(jì)量的基本原理，使電壓、電流、時(shí)間少計(jì)或不計(jì)［3］。竊電方法歸納起來有以下幾種。

減小電壓法。竊電者人為改動(dòng)了電能計(jì)量裝置電壓回路的接線，或制造計(jì)量電壓回路故障，致使電壓線圈所受電壓減小或失去電壓，造成電量少計(jì)或不計(jì)。常用的方式有造成電壓回路接觸不良、串入電阻降壓、電壓回路開路等。

圖1 用電信息采集系統(tǒng)構(gòu)成

減小電流法。人為改動(dòng)電能計(jì)量裝置電流回路的正常接線或故意造成電流回路故障，致使電能表的電流線圈流過電流減小或無電流通過，使電能表少計(jì)電量。常用的方式有改變計(jì)量用電流互感器的變流比、使電流回路開路、短路電流線圈回路等。

改變相位法。改動(dòng)電能計(jì)量裝置的正常接線，接入與電能計(jì)量裝置線圈無電聯(lián)系的電壓、電流，或利用電感或電容移相接法，改變電能表線圈中的電壓、電流間的正常相位關(guān)系。常用的方式有：改動(dòng)電流回路的接法；使用變流器或變壓器產(chǎn)生附加電流；改動(dòng)電壓回路接線；使用外部電源使電能計(jì)量裝置倒轉(zhuǎn)；使用電感或電容改變相位；用一臺(tái)一次側(cè)或二次側(cè)沒有電聯(lián)系的升壓變壓器，將某相電壓升高后反接入表尾中性線等。

擴(kuò)大誤差法。采用各種方法改變電能計(jì)量裝置內(nèi)部的結(jié)構(gòu)性能，致使電能計(jì)量裝置的測(cè)量誤差擴(kuò)大；利用電流或機(jī)械力損壞電能計(jì)量裝置，改變電能計(jì)量裝置的安裝條件，使電能少計(jì)。

繞越計(jì)量法。繞越電能計(jì)量裝置用電等。

3 防竊電措施

用電信息采集終端可以實(shí)時(shí)采集電能表的信息，并及時(shí)傳輸給數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。上送的信息包括用戶的三相電壓、電流、有功、無功、功率因素、相位角、相序等電力參數(shù)，主站系統(tǒng)可以通過分析這些參數(shù)，進(jìn)行有效的防竊電管理。通過上送的電壓數(shù)據(jù)可以判斷用戶是否斷相、過電壓、失電壓、掉電、上電等；通過上送的電流數(shù)據(jù)，可以判斷用戶是否失電流、逆相序、超負(fù)荷、三相電流不平衡、電流互感器一次短路、電流互感器二次短路等以及這些現(xiàn)象發(fā)生的時(shí)間；通過上送的功率曲線可以與歷史功率曲線比對(duì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)用戶的負(fù)荷變動(dòng)情況等。

線路的首端電能應(yīng)等于末端電能加上線路損耗，建立輸入輸出模型，利用用電信息采集系統(tǒng)凍結(jié)的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)，通過計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)整條線路的實(shí)際損耗情況，這里用的時(shí)間點(diǎn)相同，人為誤差會(huì)非常小。主要判據(jù)為：母線平衡模型是流入母線的電能應(yīng)等于流出母線的電能；變壓器高、中、低壓三側(cè)的電能關(guān)系模型是高壓側(cè)的電能等于中、低壓側(cè)電能之和；線路的供出電能應(yīng)等于它所帶用戶的電能總和。

建立臺(tái)區(qū)損耗模型、各種電壓等級(jí)的損耗模型，根據(jù)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)行電量的計(jì)算，得出線路損耗情況，細(xì)化、縮小計(jì)算關(guān)系，推斷是否存在竊電問題，最終推斷出準(zhǔn)確的竊電位置。對(duì)于一臺(tái)變壓器對(duì)多個(gè)用戶的臺(tái)區(qū)，可以裝設(shè)臺(tái)區(qū)考核計(jì)量表，在某一周期內(nèi)通過線損分析有無竊電用戶。利用用電信息采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，與上月或上年同期數(shù)據(jù)相比較是否存在明顯差異，再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢查情況核實(shí)竊電行為。

防竊電關(guān)鍵要防止計(jì)量裝置及回路被破壞。1）采用專用計(jì)量箱或?qū)Ｓ秒娔鼙硐洌乐垢`電者接觸到計(jì)量裝置。計(jì)量箱或電能表箱要牢固，箱門加封印，配置防盜鎖具。2）封閉變壓器低壓出線端至計(jì)量裝置的導(dǎo)體。主要防止繞越計(jì)量竊電，對(duì)通過二次線采用減小電壓法、減小電流法、改變相位法竊電也有一定的防范作用。3）對(duì)于采用低壓計(jì)量柜的，可以封閉配電變壓器的低壓出線端子盒一次導(dǎo)體；當(dāng)變壓器容量較大采用銅排或鋁排作為連接導(dǎo)體時(shí)，可用金屬線槽或塑料線槽將其封閉［4-5］。

不論是通過何種方式竊電，用電信息采集終端都會(huì)把動(dòng)態(tài)信息反饋給數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，及時(shí)分析用電異常情況，為現(xiàn)場(chǎng)檢查提供科學(xué)的依據(jù)。

4 結(jié)語

用電信息采集系統(tǒng)終端只是讀取電能計(jì)量裝置的數(shù)據(jù)，如果電能表、互感器等的誤差超差，上述建立的模型計(jì)算出的結(jié)果不會(huì)準(zhǔn)確。當(dāng)發(fā)現(xiàn)各種模型計(jì)算的損耗數(shù)值過大時(shí)，要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)電能表的誤差校驗(yàn)。通過分析用電信息采集終端數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)學(xué)模型計(jì)算，推導(dǎo)出某條線路、某個(gè)臺(tái)區(qū)、某條母線電量的平衡關(guān)系，為防竊電管理提供科學(xué)的依據(jù)?？傊?，用電信息采集系統(tǒng)為防竊電管理提供了科學(xué)的依據(jù)。通過分析終端采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的目標(biāo)跟蹤管理，為處理竊電行為提供實(shí)事依據(jù)，有效的打擊竊電行為，避免電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)損失。

［1］余廣廠.電能（用電）信息采集與監(jiān)控［M］.中國(guó)電力出版社，2010.

［2］徐金亮，程必宏.用電信息采集系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用［M］.中國(guó)電力出版社，2012.

［3］劉繼東.用電信息采集技術(shù)及應(yīng)用［M］.中國(guó)電力出版社，2010.

［4］唐國(guó)良，田薇.電能表防竊電技術(shù)措施［J］.大眾用電，2009（1）：27-28.

［5］于涵川.淺談供電企業(yè)防竊電技術(shù)［J］.價(jià)值工程，2010（33）：38-41.

Measures of Anti-Stealing Electricity Based on the Power Energy Data Acquisition System

Power generation,transmission and consumption are performed at the same time.The occurrence of stealing electricity is more frequent and secret,because power energy data is measured remotely and instantaneously.Power energy data acquisition system transfers information collected by the meter to data management layer computers in real time,and the computers can obtain valid data of any subjects in any time.Then mathematical model is calculated,and the power balance among a line,a district and a bus could be deduced to provide the scientific basis for anti-stealing electricity management.

Power Energy Data Acquisition System；energy metering device；stealing electricity methods；anti-stealing electricity management

TM734

：B

：1007－9904（2014）03－0049－03

2014-04-10

于光輝（1967—），女，從事電力營(yíng)銷管理工作；

耿桂森（1966—），男，從事電網(wǎng)運(yùn)維檢修工作。