防大用戶電流型竊電技術研究
2014-07-24 15:35:32冉璐瑤
新媒體研究 2014年8期
摘 要 通過對我國目前存在的主要竊電方式進行分析，指出在現有技術和管理條件下，對大用戶電流型竊電無法做到及時監控和有效防范，創造性地設計了一種專門針對防范大用戶電流型竊電的實時在線監測系統。該系統可實時采集大用戶的一次和二次用電信息，并自動分析核對相關數據庫，再通過GSM/GPRS方式上報給后臺主站系統，對有異常用電告警大用戶再進行定位追蹤處理。
關鍵詞 防電流型竊電；高壓電流轉換儀；GSM/GPRS；在線監測
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）08-0026-02
長期以來，一些大型用電企業，將竊電作為獲利手段，嚴重影響供電企業電費回收，損失驚人。隨著竊電技術智能化的不斷升級，社會上出現了一批專門研究電能計量裝置的“竊電能人”。
竊電行為嚴重損害了供電企業的合法權益，擾亂了正常的供用電秩序，嚴重影響了電力事業的發展，也給安全用電帶來嚴重威脅。
1 竊電的方法
竊電問題一直困擾著供電部門，供電部門已從多方面加強了反竊電措施，但由于竊電手段層出不窮，給反竊電工作帶來很大難度。常見的技術型竊電如下。
1.1 電壓型竊電
竊電者采用各種手法故意改變計量電壓回路的正常接線，或故意造成電壓回路故障，致使電能表的電壓線圈失壓或欠電，從而導致電量少計，這種竊電的方法稱為電壓型竊電法。如：分壓法、脫鉤法、短路法、開路法等。
1.2 相角型竊電
竊電者采用各種方法，改變電能表的正常接線，或利用電感或電容等特定接法，改變電能表線圈中電壓、電流間的正常相位關系，使電能表慢轉、停轉甚至倒轉，從而達到少計或不計電量的目的。如：電流極性、非極性對調；相、線電壓對調；電抗性竊電等。
1.3 電流型竊電
竊電者采用各種手法，故意改變計量電流回路的正常接線，或故意造成計量電流回路故障，致使電能表的電流線圈無電流或電流減少，從而達到少計電量的目的，這種竊電方法就叫做欠流法竊電，如：短路法（又叫U型法）、分流法、跨表法、開路法等。
2 防竊電實時監控系統
電壓型竊電、相角型竊電竊電，后臺管理系統很容易判斷。但對于電流型竊電，現有的技術手段還不能及時、有效的發現和精確定位。因此，開發一個防竊電實時監控系統勢在必行。
2.1 系統網絡拓撲結構及工作原理
防竊電實時監控系統由無線高壓多功能電流轉換儀、主機、合并單元以及主站系統軟件組成。其系統網絡拓撲如圖1所示，無線高壓多功能電流轉換儀在接受主機發下命令后負責實時或間歇性采集大用戶的一次用電信息，心跳或非心跳無線傳送信息至主機，主機同步下發命令采集二次電流信息，一、二次電流模擬或數字信號通過合并單元轉化為數字信號后在主機中自動核算出在線變比，用GSM/GPRS無線信號傳輸至防竊電實時監控主站系統，比對與其接口的計量自動化系統或營銷系統中原大用戶基本檢定臺賬變比，如變比偏差大于±1%，將明確告警此大用戶有電流竊電嫌疑并存儲相關信息，用電稽查人員將現場追蹤確認，及時發現竊電行為。
圖1 系統網絡拓撲圖
2.2 無線高壓多功能電流轉換儀
無線高壓多功能電流轉換儀結構及工作原理：無線高壓多功能電流轉換儀采用類似于大鉗形電流表的構造，其內部采用電子式互感器，兼具無線采集和發送功能，固定在大用戶一次線路中，在現場不拆線、不斷電的情況下測量35 kV及以下高壓系統計量裝置的一次電流，采用心跳GPRS連接技術將一次電流信息發送至合并單元及主機。
2.3 主機
1）主機安裝選擇。主機作為就地分發指令、采集和分析數據的核心裝置，除安裝牢固之外，還應加封加鎖，加裝了防盜、防撬裝置，在特殊情況下，還應配置專門的防盜箱，以防止人為破壞。
2）主機結構和功能實現。主機作為現場核心設備，包括控制器、合并單元和處理器。控制器除控制無線高壓多功能電流轉換儀工作以及二次電流信息采集，還可接收由主站系統發出的定制采樣計劃，發送同步起始采樣信號和同步采樣信號給轉換儀和電能表，保證一次和二次的電流采樣完全同步，采集到的一、二模擬或數字電流信號進入合并單元轉化為數字信號，分發給處理器，處理器在1秒的時間內計算電流值及一、二次電流變比。
2.4 主站系統軟件
主站需根據測點配置若干臺GPRS數據轉發器和竊電異常報警聲光報警裝置。
1）主站系統軟件架構。主站系統軟件根據任務職責分為主站中心控制系統和主站信息管理系統兩部分。
其中主站中心控制系統一方面作為GPRS數據庫服務器，負責收集各主機（通過GPRS模塊）發來的采集數據，存放到指定的數據庫中；另一方面，需及時報告竊電情況，控制報警裝置工作。這部分采用傳統C/S（即客戶端/服務器）模式，以保障數據控制和事務處理能力。主站信息管理系統為方便內部人員日常使用和維護，采用B/S（即瀏覽器/服務器）模式提供Web服務器功能。
2）主站系統軟件實現的主要功能。主站系統軟件實現的主要功能列舉見圖如下（見圖2）：主站控制系統分為中心控制系統和信息管理系統，通過接收來自主機傳遞的信息，結合與之接口的計量自動化主站系統或者營銷系統大用戶基本臺賬信息，尤其是最直接的電流互感器變比信息，直截了當的可以判定此用戶是否有電流竊電的嫌疑，然后在現場確認處理。
通過建立與用戶基礎信息接口的防竊電監控系統，中心控制系統可以實現如圖所示主要功能，并借助于基礎技術實現的這些功能，很大程度上就防范了大用戶電流型竊電。
3 結束語
本文首先分析了常見的幾種技術型竊電方法，基于目前技術和管理條件無法做到對大用戶電流型竊電及時監控和有效防范的現狀，提出了一種新的應用于電能計量用電檢查中防大用戶電流型竊電技術，并對此技術的基礎設備構建和運用進行了大膽的設計，造性地設計出了一種新的防竊電實時監控智能系統，填補國內無帶無線傳輸及報警的三相在線高壓CT監測的空白，通過系統的建立，可有效打擊利用電流型竊電的行為，從而降低線損、挽回供電企業損失，又確保安全用電的雙贏。
圖2 主站系統軟件功能結構圖
參考文獻
[1]王富勇.改變電流互感器電流比竊電的現場測算及判斷[J].電世界，2013（10）：44-45.
[2]張伊輝，馬延峰，韓平軍，趙明淵.電力負荷管理終端電流法竊電裝置研制[J].電力自動化設備，2009（11）：134-134.
[3]鄭貴林，楊飛，楊利.基于GPRS 通信技術的防竊電實時監控系統方案[J].武漢大學學報：工學版，2005（4）：46-49.
作者簡介
冉璐瑤（1982-），男，華北電力大學（北京）測控技術與儀器專業畢業，現任貴陽供電局計量中心生產安全監察技術
專責。endprint
摘 要 通過對我國目前存在的主要竊電方式進行分析，指出在現有技術和管理條件下，對大用戶電流型竊電無法做到及時監控和有效防范，創造性地設計了一種專門針對防范大用戶電流型竊電的實時在線監測系統。該系統可實時采集大用戶的一次和二次用電信息，并自動分析核對相關數據庫，再通過GSM/GPRS方式上報給后臺主站系統，對有異常用電告警大用戶再進行定位追蹤處理。
關鍵詞 防電流型竊電；高壓電流轉換儀；GSM/GPRS；在線監測
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）08-0026-02
長期以來，一些大型用電企業，將竊電作為獲利手段，嚴重影響供電企業電費回收，損失驚人。隨著竊電技術智能化的不斷升級，社會上出現了一批專門研究電能計量裝置的“竊電能人”。
竊電行為嚴重損害了供電企業的合法權益，擾亂了正常的供用電秩序，嚴重影響了電力事業的發展，也給安全用電帶來嚴重威脅。
1 竊電的方法
竊電問題一直困擾著供電部門，供電部門已從多方面加強了反竊電措施，但由于竊電手段層出不窮，給反竊電工作帶來很大難度。常見的技術型竊電如下。
1.1 電壓型竊電
竊電者采用各種手法故意改變計量電壓回路的正常接線，或故意造成電壓回路故障，致使電能表的電壓線圈失壓或欠電，從而導致電量少計，這種竊電的方法稱為電壓型竊電法。如：分壓法、脫鉤法、短路法、開路法等。
1.2 相角型竊電
竊電者采用各種方法，改變電能表的正常接線，或利用電感或電容等特定接法，改變電能表線圈中電壓、電流間的正常相位關系，使電能表慢轉、停轉甚至倒轉，從而達到少計或不計電量的目的。如：電流極性、非極性對調；相、線電壓對調；電抗性竊電等。
1.3 電流型竊電
竊電者采用各種手法，故意改變計量電流回路的正常接線，或故意造成計量電流回路故障，致使電能表的電流線圈無電流或電流減少，從而達到少計電量的目的，這種竊電方法就叫做欠流法竊電，如：短路法（又叫U型法）、分流法、跨表法、開路法等。
2 防竊電實時監控系統
電壓型竊電、相角型竊電竊電，后臺管理系統很容易判斷。但對于電流型竊電，現有的技術手段還不能及時、有效的發現和精確定位。因此，開發一個防竊電實時監控系統勢在必行。
2.1 系統網絡拓撲結構及工作原理
防竊電實時監控系統由無線高壓多功能電流轉換儀、主機、合并單元以及主站系統軟件組成。其系統網絡拓撲如圖1所示，無線高壓多功能電流轉換儀在接受主機發下命令后負責實時或間歇性采集大用戶的一次用電信息，心跳或非心跳無線傳送信息至主機，主機同步下發命令采集二次電流信息，一、二次電流模擬或數字信號通過合并單元轉化為數字信號后在主機中自動核算出在線變比，用GSM/GPRS無線信號傳輸至防竊電實時監控主站系統，比對與其接口的計量自動化系統或營銷系統中原大用戶基本檢定臺賬變比，如變比偏差大于±1%，將明確告警此大用戶有電流竊電嫌疑并存儲相關信息，用電稽查人員將現場追蹤確認，及時發現竊電行為。
圖1 系統網絡拓撲圖
2.2 無線高壓多功能電流轉換儀
無線高壓多功能電流轉換儀結構及工作原理：無線高壓多功能電流轉換儀采用類似于大鉗形電流表的構造，其內部采用電子式互感器，兼具無線采集和發送功能，固定在大用戶一次線路中，在現場不拆線、不斷電的情況下測量35 kV及以下高壓系統計量裝置的一次電流，采用心跳GPRS連接技術將一次電流信息發送至合并單元及主機。
2.3 主機
1）主機安裝選擇。主機作為就地分發指令、采集和分析數據的核心裝置，除安裝牢固之外，還應加封加鎖，加裝了防盜、防撬裝置，在特殊情況下，還應配置專門的防盜箱，以防止人為破壞。
2）主機結構和功能實現。主機作為現場核心設備，包括控制器、合并單元和處理器。控制器除控制無線高壓多功能電流轉換儀工作以及二次電流信息采集，還可接收由主站系統發出的定制采樣計劃，發送同步起始采樣信號和同步采樣信號給轉換儀和電能表，保證一次和二次的電流采樣完全同步，采集到的一、二模擬或數字電流信號進入合并單元轉化為數字信號，分發給處理器，處理器在1秒的時間內計算電流值及一、二次電流變比。
2.4 主站系統軟件
主站需根據測點配置若干臺GPRS數據轉發器和竊電異常報警聲光報警裝置。
1）主站系統軟件架構。主站系統軟件根據任務職責分為主站中心控制系統和主站信息管理系統兩部分。
其中主站中心控制系統一方面作為GPRS數據庫服務器，負責收集各主機（通過GPRS模塊）發來的采集數據，存放到指定的數據庫中；另一方面，需及時報告竊電情況，控制報警裝置工作。這部分采用傳統C/S（即客戶端/服務器）模式，以保障數據控制和事務處理能力。主站信息管理系統為方便內部人員日常使用和維護，采用B/S（即瀏覽器/服務器）模式提供Web服務器功能。
2）主站系統軟件實現的主要功能。主站系統軟件實現的主要功能列舉見圖如下（見圖2）：主站控制系統分為中心控制系統和信息管理系統，通過接收來自主機傳遞的信息，結合與之接口的計量自動化主站系統或者營銷系統大用戶基本臺賬信息，尤其是最直接的電流互感器變比信息，直截了當的可以判定此用戶是否有電流竊電的嫌疑，然后在現場確認處理。
通過建立與用戶基礎信息接口的防竊電監控系統，中心控制系統可以實現如圖所示主要功能，并借助于基礎技術實現的這些功能，很大程度上就防范了大用戶電流型竊電。
3 結束語
本文首先分析了常見的幾種技術型竊電方法，基于目前技術和管理條件無法做到對大用戶電流型竊電及時監控和有效防范的現狀，提出了一種新的應用于電能計量用電檢查中防大用戶電流型竊電技術，并對此技術的基礎設備構建和運用進行了大膽的設計，造性地設計出了一種新的防竊電實時監控智能系統，填補國內無帶無線傳輸及報警的三相在線高壓CT監測的空白，通過系統的建立，可有效打擊利用電流型竊電的行為，從而降低線損、挽回供電企業損失，又確保安全用電的雙贏。
圖2 主站系統軟件功能結構圖
參考文獻
[1]王富勇.改變電流互感器電流比竊電的現場測算及判斷[J].電世界，2013（10）：44-45.
[2]張伊輝，馬延峰，韓平軍，趙明淵.電力負荷管理終端電流法竊電裝置研制[J].電力自動化設備，2009（11）：134-134.
[3]鄭貴林，楊飛，楊利.基于GPRS 通信技術的防竊電實時監控系統方案[J].武漢大學學報：工學版，2005（4）：46-49.
作者簡介
冉璐瑤（1982-），男，華北電力大學（北京）測控技術與儀器專業畢業，現任貴陽供電局計量中心生產安全監察技術
專責。endprint
摘 要 通過對我國目前存在的主要竊電方式進行分析，指出在現有技術和管理條件下，對大用戶電流型竊電無法做到及時監控和有效防范，創造性地設計了一種專門針對防范大用戶電流型竊電的實時在線監測系統。該系統可實時采集大用戶的一次和二次用電信息，并自動分析核對相關數據庫，再通過GSM/GPRS方式上報給后臺主站系統，對有異常用電告警大用戶再進行定位追蹤處理。
關鍵詞 防電流型竊電；高壓電流轉換儀；GSM/GPRS；在線監測
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）08-0026-02
長期以來，一些大型用電企業，將竊電作為獲利手段，嚴重影響供電企業電費回收，損失驚人。隨著竊電技術智能化的不斷升級，社會上出現了一批專門研究電能計量裝置的“竊電能人”。
竊電行為嚴重損害了供電企業的合法權益，擾亂了正常的供用電秩序，嚴重影響了電力事業的發展，也給安全用電帶來嚴重威脅。
1 竊電的方法
竊電問題一直困擾著供電部門，供電部門已從多方面加強了反竊電措施，但由于竊電手段層出不窮，給反竊電工作帶來很大難度。常見的技術型竊電如下。
1.1 電壓型竊電
竊電者采用各種手法故意改變計量電壓回路的正常接線，或故意造成電壓回路故障，致使電能表的電壓線圈失壓或欠電，從而導致電量少計，這種竊電的方法稱為電壓型竊電法。如：分壓法、脫鉤法、短路法、開路法等。
1.2 相角型竊電
竊電者采用各種方法，改變電能表的正常接線，或利用電感或電容等特定接法，改變電能表線圈中電壓、電流間的正常相位關系，使電能表慢轉、停轉甚至倒轉，從而達到少計或不計電量的目的。如：電流極性、非極性對調；相、線電壓對調；電抗性竊電等。
1.3 電流型竊電
竊電者采用各種手法，故意改變計量電流回路的正常接線，或故意造成計量電流回路故障，致使電能表的電流線圈無電流或電流減少，從而達到少計電量的目的，這種竊電方法就叫做欠流法竊電，如：短路法（又叫U型法）、分流法、跨表法、開路法等。
2 防竊電實時監控系統
電壓型竊電、相角型竊電竊電，后臺管理系統很容易判斷。但對于電流型竊電，現有的技術手段還不能及時、有效的發現和精確定位。因此，開發一個防竊電實時監控系統勢在必行。
2.1 系統網絡拓撲結構及工作原理
防竊電實時監控系統由無線高壓多功能電流轉換儀、主機、合并單元以及主站系統軟件組成。其系統網絡拓撲如圖1所示，無線高壓多功能電流轉換儀在接受主機發下命令后負責實時或間歇性采集大用戶的一次用電信息，心跳或非心跳無線傳送信息至主機，主機同步下發命令采集二次電流信息，一、二次電流模擬或數字信號通過合并單元轉化為數字信號后在主機中自動核算出在線變比，用GSM/GPRS無線信號傳輸至防竊電實時監控主站系統，比對與其接口的計量自動化系統或營銷系統中原大用戶基本檢定臺賬變比，如變比偏差大于±1%，將明確告警此大用戶有電流竊電嫌疑并存儲相關信息，用電稽查人員將現場追蹤確認，及時發現竊電行為。
圖1 系統網絡拓撲圖
2.2 無線高壓多功能電流轉換儀
無線高壓多功能電流轉換儀結構及工作原理：無線高壓多功能電流轉換儀采用類似于大鉗形電流表的構造，其內部采用電子式互感器，兼具無線采集和發送功能，固定在大用戶一次線路中，在現場不拆線、不斷電的情況下測量35 kV及以下高壓系統計量裝置的一次電流，采用心跳GPRS連接技術將一次電流信息發送至合并單元及主機。
2.3 主機
1）主機安裝選擇。主機作為就地分發指令、采集和分析數據的核心裝置，除安裝牢固之外，還應加封加鎖，加裝了防盜、防撬裝置，在特殊情況下，還應配置專門的防盜箱，以防止人為破壞。
2）主機結構和功能實現。主機作為現場核心設備，包括控制器、合并單元和處理器。控制器除控制無線高壓多功能電流轉換儀工作以及二次電流信息采集，還可接收由主站系統發出的定制采樣計劃，發送同步起始采樣信號和同步采樣信號給轉換儀和電能表，保證一次和二次的電流采樣完全同步，采集到的一、二模擬或數字電流信號進入合并單元轉化為數字信號，分發給處理器，處理器在1秒的時間內計算電流值及一、二次電流變比。
2.4 主站系統軟件
主站需根據測點配置若干臺GPRS數據轉發器和竊電異常報警聲光報警裝置。
1）主站系統軟件架構。主站系統軟件根據任務職責分為主站中心控制系統和主站信息管理系統兩部分。
其中主站中心控制系統一方面作為GPRS數據庫服務器，負責收集各主機（通過GPRS模塊）發來的采集數據，存放到指定的數據庫中；另一方面，需及時報告竊電情況，控制報警裝置工作。這部分采用傳統C/S（即客戶端/服務器）模式，以保障數據控制和事務處理能力。主站信息管理系統為方便內部人員日常使用和維護，采用B/S（即瀏覽器/服務器）模式提供Web服務器功能。
2）主站系統軟件實現的主要功能。主站系統軟件實現的主要功能列舉見圖如下（見圖2）：主站控制系統分為中心控制系統和信息管理系統，通過接收來自主機傳遞的信息，結合與之接口的計量自動化主站系統或者營銷系統大用戶基本臺賬信息，尤其是最直接的電流互感器變比信息，直截了當的可以判定此用戶是否有電流竊電的嫌疑，然后在現場確認處理。
通過建立與用戶基礎信息接口的防竊電監控系統，中心控制系統可以實現如圖所示主要功能，并借助于基礎技術實現的這些功能，很大程度上就防范了大用戶電流型竊電。
3 結束語
本文首先分析了常見的幾種技術型竊電方法，基于目前技術和管理條件無法做到對大用戶電流型竊電及時監控和有效防范的現狀，提出了一種新的應用于電能計量用電檢查中防大用戶電流型竊電技術，并對此技術的基礎設備構建和運用進行了大膽的設計，造性地設計出了一種新的防竊電實時監控智能系統，填補國內無帶無線傳輸及報警的三相在線高壓CT監測的空白，通過系統的建立，可有效打擊利用電流型竊電的行為，從而降低線損、挽回供電企業損失，又確保安全用電的雙贏。
圖2 主站系統軟件功能結構圖
參考文獻
[1]王富勇.改變電流互感器電流比竊電的現場測算及判斷[J].電世界，2013（10）：44-45.
[2]張伊輝，馬延峰，韓平軍，趙明淵.電力負荷管理終端電流法竊電裝置研制[J].電力自動化設備，2009（11）：134-134.
[3]鄭貴林，楊飛，楊利.基于GPRS 通信技術的防竊電實時監控系統方案[J].武漢大學學報：工學版，2005（4）：46-49.
作者簡介
冉璐瑤（1982-），男，華北電力大學（北京）測控技術與儀器專業畢業，現任貴陽供電局計量中心生產安全監察技術
專責。endprint
