關(guān)于電流型竊電的新型防竊電裝置的開發(fā)

楊霞琴 陳遠(yuǎn) 凌夢云

摘 要：竊電是配電公司的主要關(guān)注點(diǎn)。這是因?yàn)榉羌夹g(shù)性損失的增加，導(dǎo)致電力供需之間的不平衡，從而導(dǎo)致現(xiàn)有配電網(wǎng)絡(luò)過載，供應(yīng)可靠性和穩(wěn)定性下降，并給真正的消費(fèi)者帶來額外的電價(jià)損失。盡管智能電表系統(tǒng)已經(jīng)解決了很大一部分電壓竊電和其他竊電問題，但是，對于電流竊電仍然沒有徹底消除的辦法。鑒于此，本文開發(fā)了一套針對電流型竊電的新型防竊電裝置，并在在LabVIEW中實(shí)施了基于模糊推理的方案來操作防電盜竊系統(tǒng)，以此驗(yàn)證所開發(fā)的新型防電流竊電裝置的適用性，操作靈活性和有效性。

關(guān)鍵詞：竊電;電流竊電;防竊電裝置;原理;設(shè)計(jì);實(shí)現(xiàn)

引言

一項(xiàng)正在進(jìn)行的研究中的數(shù)據(jù)表明，竊電是配電公用事業(yè)中非技術(shù)損失的主要來源。[1]在實(shí)踐中，竊電一方面會導(dǎo)致配電損失;另一方會造成被竊電客戶額外費(fèi)用的產(chǎn)生?？梢哉f，竊電嚴(yán)重影響了社會和諧和進(jìn)步。改善非技術(shù)性損失檢測對電力公司來說是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。常規(guī)操作中，電力公司會通過人工監(jiān)控用戶來面對這個(gè)問題。[2]首先，研究每個(gè)顧客的月消費(fèi)曲線，并指出那些有可疑行為的顧客。然后，選擇一部分顧客接受檢查，確認(rèn)是否存在違規(guī)行為。這種方法的主要缺點(diǎn)是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率不高，并且僅限于電壓竊電和其他竊電方法，對于電流竊電很難發(fā)現(xiàn)。[3]鑒于此，為了克服該問題，本文開發(fā)了一套關(guān)于電流型竊電的新型防竊電裝置，現(xiàn)論述如下。

1 電力公司防竊電現(xiàn)狀

先進(jìn)的計(jì)量基礎(chǔ)架構(gòu)（AMI）是建立現(xiàn)代智能電網(wǎng)的第一步。AMI使智能電表與公用事業(yè)公司之間可以進(jìn)行靈活的雙向通信，以進(jìn)行監(jiān)控和計(jì)費(fèi)。但是，AMI受惡意用戶的欺騙行為的影響，他們報(bào)告虛假用電量以減少電費(fèi)，這就是所謂的“竊電”。

智能電表是一種新的嵌入式設(shè)備，可以提供公用事業(yè)和消費(fèi)者之間的雙向通信，因此無需派人到現(xiàn)場讀取電表，并提供一系列新功能，例如：能夠以更細(xì)的粒度、更快的故障診斷方法監(jiān)測整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的用電情況ーー使用模擬儀表，公用事業(yè)部門主要通過用戶來電投訴了解停電情況ーー自動(dòng)恢復(fù)電力、遠(yuǎn)程斷線，以及向用戶發(fā)送動(dòng)態(tài)定價(jià)或電力來源（可再生或不可再生）等信息的能力，使用戶能夠獲得更多和更容易的能源使用信息。但是，智能電表造價(jià)較高，同時(shí)，對于電流型竊電的防盜器功能較弱，因此，急需一種有效的電流型防竊電裝置。

2 電流型防竊電裝置開發(fā)

竊電者采用各種手段故意改變計(jì)量裝置電流回路的正常接線，或故意造成計(jì)量裝置的電流回路有故障狀態(tài)存在，致使電能表的電流線圈無電流通過或只通過部分電流，從而達(dá)到少計(jì)電量。[4]

基于式（2）和電流竊電的基本原理，本次研究所開發(fā)的電流型防竊電裝置主要包括電流測試儀、電流采集儀以及主站系統(tǒng)三部分，所使用的核心技術(shù)有兩個(gè)：一是采用了矢量分析法;另一個(gè)是增加了一個(gè)電流平衡互感器，以此防止電能表電流線圈短路、開路及反向連接的竊電行為。具體的防竊電裝置設(shè)計(jì)如圖1所示：

如圖1所示，在防竊電裝置中，傳感器接收到數(shù)據(jù)，然后將其傳送到監(jiān)控系統(tǒng)，并提供有關(guān)其狀態(tài)的信息。萬一發(fā)生違規(guī)，則由單個(gè)傳感器將信號發(fā)送到RTU。然后，后者將信號轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控系統(tǒng)。在從RTU接收信號之后，就可以獲取有關(guān)所有已連接傳感器狀態(tài)的特定信息，從而進(jìn)一步調(diào)查問題。找出潛在問題后（例如，派人到現(xiàn)場檢查情況）傳感器恢復(fù)到其初始狀態(tài)。

3 電流型防竊電裝置測試

以LabVIEW對所開發(fā)的防竊電裝置進(jìn)行了仿真模擬測試，在特定的攻擊模型下，評估防竊電裝置的有效性、靈活性和適用性。在仿真模擬測試中，修改了電表讀數(shù)以竊電。結(jié)果顯示，該防竊電裝置可以有效地阻止電流型竊電攻擊。將所開發(fā)的防竊電裝置的性能與與特定于客戶的檢測器進(jìn)行了比較，觀察到了開發(fā)的防竊電裝置的優(yōu)越性能。

針對實(shí)際能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行了廣泛的測試研究，以調(diào)查開發(fā)的防竊電裝置的性能。仿真結(jié)果顯示，電流型防竊電裝置可以連續(xù)記錄電表讀數(shù)。除了在規(guī)定的時(shí)間段內(nèi)自動(dòng)進(jìn)行電費(fèi)計(jì)費(fèi)外，如果存在任何操作錯(cuò)誤，它還可以提高計(jì)費(fèi)責(zé)任。如果在電表讀數(shù)中發(fā)現(xiàn)任何爭議，對于所消耗電力的電費(fèi)單價(jià)不匹配，該信息可以反饋給用戶，并在移動(dòng)警報(bào)消息中提示。

4 結(jié)語

綜上所述，在配電饋線一級，非法用電量構(gòu)成非技術(shù)損失主要部分?？紤]到問題的嚴(yán)重性和破壞性影響，必須立即實(shí)時(shí)檢測非法用電情況。在所有竊電形式中，電流竊電方式難以察覺，為防止竊電造成了阻礙。為此，本文研究了一種防竊電裝置，以簡化分析而又不影響對防竊電的質(zhì)量要求。依據(jù)電流竊電所用原理以及電流守恒原理，所開發(fā)的防竊電裝置將根據(jù)能源消耗確定非法消費(fèi)者。對所開發(fā)的防竊電裝置進(jìn)行了仿真模擬，以驗(yàn)證所設(shè)計(jì)裝置的操作性、靈活性和適用性。仿真結(jié)果顯示，所開發(fā)的裝置能夠切實(shí)有效的發(fā)現(xiàn)電流竊電行為，并及時(shí)反饋，可以進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]侯戰(zhàn)斌，郭飛，聞志國，李巖，李勝芳.電流互感器二次側(cè)接入狀態(tài)在線監(jiān)測裝置技術(shù)[J].科技和產(chǎn)業(yè)，2020，20（04）：181-185.

[2]朱建輝.電能計(jì)量裝置防竊電技術(shù)及裝置的現(xiàn)場應(yīng)用探析[J].通訊世界，2019，26（09）：248-249.

[3]馬龍.電能計(jì)量裝置防竊電工作中存在缺陷及解決方法[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（22）：102-103.

[4]安靜，岑遠(yuǎn)洪，何飛.電能表試驗(yàn)接線盒的改進(jìn)及應(yīng)用[J].農(nóng)村電氣化，2019（11）：70-71.

（南寧供電局青秀供電分局，廣西 南寧 53000）