研究防竊電裝置在無線電負(fù)荷管理系統(tǒng)中的運用

李娟

【摘要】電力市場環(huán)境下，地區(qū)電網(wǎng)無線電負(fù)荷管理系統(tǒng)功能開始擴展到相關(guān)的工程實踐中，一些不法用戶開始對電能計量裝置采取多種技術(shù)進行竊電，隨著竊電行為時有發(fā)生，結(jié)合無線電負(fù)荷管理系統(tǒng)的特點，電力部門開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 運用

電力部門市場化以來，由于利益的影響，許多用戶在對電力部門安裝的電能計量裝置進行技術(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)濟損失。竊電用戶的主要做法是拉開TV刀閘和B相接地端松動，故意造成損壞，達到竊電的目的。電力部門針對這樣的情況將負(fù)荷控制裝置和防竊電裝置進行結(jié)合，利用無線電負(fù)荷管理系統(tǒng)的有點防止不法現(xiàn)象，保證經(jīng)濟效益。同時關(guān)于防竊電裝置的本身也要考慮其先進性、經(jīng)濟性和實用性。

1防竊電裝置運用原理

整個無線電負(fù)荷管理系統(tǒng)是現(xiàn)代先進技術(shù)的產(chǎn)物，它將計算機技術(shù)和通信技術(shù)綜合運用，實現(xiàn)了對用電負(fù)荷的自動控制和綜合管理，是一個完善的的微機監(jiān)控和管理系統(tǒng)。整個系統(tǒng)的構(gòu)成主要是負(fù)荷控制主站、中繼站和用戶終端。整個無線電負(fù)荷管理系統(tǒng)是實現(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)采集和實時監(jiān)控裝置的控制，而且要進行當(dāng)?shù)氐拈]環(huán)控制。整個負(fù)荷控制成為一個系統(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，通過該接口實現(xiàn)防竊電裝置和負(fù)電荷控制終端的設(shè)備通信，同時完成對2路進線的數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)與控制終端之間的數(shù)據(jù)交換，通過負(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不同用戶的需要來選擇。兩個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，且只能對1路進線實現(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，可以同時實現(xiàn)對2路進線進行數(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，送至交流采樣板進行A/D交換。

整個防竊電裝置接通電源后開始進入工作狀態(tài)，首先進行系統(tǒng)復(fù)位，接下來的程序運行直接根據(jù)整個管理系統(tǒng)的接線情況和主站下發(fā)的指令參數(shù)開始進行程序運行：模擬開關(guān)4053可以轉(zhuǎn)換進線信號信號的周期監(jiān)控由LM358來完成，LF398同時采集6路采樣，6路交流信號再由A/D芯片MAX197依次進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，每路數(shù)模轉(zhuǎn)換的時間是三微秒。最后的轉(zhuǎn)換結(jié)果由CPU進行計算，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際應(yīng)用中才能完整體現(xiàn)出來。

2應(yīng)用實例

實際生活中，防竊電裝置接在用戶指示回路或者保護回路中，根據(jù)這兩個回路中的電壓和電流參數(shù)計算相應(yīng)的電功率和電量，并將計算結(jié)果作為基準(zhǔn)值，和計量回路進行比較。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量回路與指標(biāo)回路或保護回路采用TA精度不同而產(chǎn)生的誤差，主軟件可以進行生成負(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，達到少計電量或者不計電量的目的，因為負(fù)荷控制終端的電量通過計量表的脈沖數(shù)來獲得，所以單純的通過負(fù)荷裝置就無法監(jiān)測竊電行為。

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

計量表原件I通過的電流Ia，它承受的電壓是Uab，他們之間形成的一個夾角是（30+φ）。另一個元件Ⅱ通過的電流用Ic來標(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

此公式計算的是無線電負(fù)荷正常運行情況下的電功率。

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

通過兩種情況對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，使用的電量就會比正常情況下少一半，這樣就達到了竊電的目的。

3結(jié)果分析

計量脈沖的電量和防竊電裝置采集的電量會在主站生成相應(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，兩個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，此時的電量與正常使用的時候減少了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主站生成的電量曲線圖在主站口就可以隨時監(jiān)測，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。

伴隨著社會進步，電力市場的前景也越來越廣闊，現(xiàn)代化智能控制管理的要求與日俱增，整個無線電負(fù)荷管理系統(tǒng)也逐漸完善。在整個電能供應(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

本文主要探究的內(nèi)容是針對在用電實踐中發(fā)生的竊電行為，結(jié)合無線電負(fù)荷管理系統(tǒng)功能進行相關(guān)的擴展，為防竊電裝置的加強建言獻策，通過實驗和具體的實踐數(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和經(jīng)濟的裝置，對于電力管理來說也是非常實用的智能化裝置。電力部門可以通過操作計算機終端實現(xiàn)用電管理的同時，有效的杜絕了竊電行為，增加電力售電量，同時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)濟效益，減少經(jīng)濟損失，為實現(xiàn)電力市場化運營提供了強大的技術(shù)支撐。

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