電力負荷管理系統在反竊電中的應用

朱曉琴 杭銀麗

摘 要：在總結竊電原理和方法基礎上，探討了利用電力負荷管理系統的日數據分析功能模塊分析終端數據異常和電表數據異常，進行疑似竊電用戶清單的篩選、監視，并對這些清單用戶采集電壓、電流、功率、電量、相位等相關數據，結合功率曲線，比對RS485數據與脈沖數據，深度分析采集數據，判斷用戶的竊電運行情況，提高反竊電工作的速度、效率和準確性。

關鍵詞：竊電；電力負荷管理系統；用電異常數據分析；反竊電

引言

目前各供電企業針對網內的竊電現象，在反竊電工作上的重點偏重于計量裝置安裝方法的改進、外圍防護的改進（防竊電計量箱、防偽封印、防竊電鎖）、對比用戶歷史用電量、常規的反竊電專項活動等，但存在一個很大的問題是不能及時發現竊電行為、調查取證難、竊電判別依據不科學等。因此，反竊電的根本是利用信息化、智能化的先進技術，做到計量數據及時可查，用電數據及時分析，計量裝置在線可控，發現異常及時報警。隨著電力負荷管理系統應用的不斷深入和推廣，可召測電力用戶的電量、電壓、電流、功率、功率因數等用電信息的實時值和凍結值，通過對這些數據進行系統深度地分析，可以初步篩選出疑似竊電用戶，并遠程動態跟蹤計量裝置的異常情況，為打擊違法竊電行為提供重要的情報和依據，極大減少竊電造成的損失。

1 竊電原理

竊電種類可以分為兩種：一是計量裝置之前的竊電，二是針對計量裝置的竊電。

1.1 計量裝置之前的竊電

該類竊電主要指私自在供電線路上接線用電，危害性較大，不但造成供電部門的電量損失，同時還可能由于私拉亂接和隨意用電，造成線路和公用變過載損壞，擾亂、破壞供電秩序，極易造成人生傷亡及引起火災等重大事故發生，對社會造成極大的負面影響。

1.2 針對計量裝置的竊電

該類竊電主要指竊電行為人通過對電壓互感器、電流互感器、二次回路、電能表做手腳，使電能表少計或不計電量，從而達到竊電的目的。

根據電能計量原理，無論單相還是三相電能表其某個測量元件計量的功率均為：P=UIcos（U∧I），其中，U、I分別為接入電能表單個測量元件的電壓、電流有效值，（U∧I）為電壓超前電流的角度。因此，電能表計量功率的大小與U、I和（U∧I）有關，改變其中任何一個因素，都可使電能表少計或不計，達到竊電的目的。總結針對計量回路的竊電，可分為欠壓法竊電、欠流法竊電和移相法竊電三類。

2 竊電特征數據研究

根據眾多竊電案例顯示，盡管各種竊電手法很多，可以總結為欠壓法竊電、欠流法竊電、移相法竊電、擴差法竊電、無表法竊等五種類型，但最常見的是欠壓法竊電和欠流法竊電兩種方式，下面將分別研究這兩種竊電方式的電壓、電流數據特征。

2.1 欠壓法竊電特征數據研究

欠壓法竊電時往往呈現電壓幅值不同程度減小、相位發生變化，具體為連續兩個采集點一相或兩相電壓幅值小于等于額定值的70%，且有明顯的階段特征，在較長的一個時間段里（可連續搜索一個月的數據），電壓正常與異常交替出現，且電壓出現正常值的時間一般為供電公司工作人員可能會到現場工作的時間段，如抄表日、每周一至周五的白天等。如果符合上述特征，基本可以斷定為竊電。

2.2 欠流法竊電特征數據研究

通過欠流方式竊電最常見的是使用“U”型環短接電流二次回路，具體特征數據為：（1）連續8個以上測量點，最大相電流大于1A，最小相電流≤50%最大相電流。（2）由于用戶竊電操作頻繁，每次短接的情況都有差異，一是短接的相別不同，最小電流出現在不同相上；二是每次短接的可靠程度不一致，最小電流與最大電流之差比例有差異。（3）當三相電流幅值不對稱時，三相電流的變化規律卻基本一致，即電流曲線的圖形基本一致，這一點很重要，這是判斷竊電（或異常）與不對稱負荷的重要依據。以上三種數據特征為并列條件，若同時滿足，則可判斷為竊電。

3 利用電力負荷管理系統進行反竊電分析

目前，電力負荷管理系統的日數據分析功能大致可分為終端數據異常分析功和電表數據異常分析。其中，終端數據異常分析所采用的數據來自電表脈沖接口經滑差計算得到，一般有超載、欠載、功率突變、整點功率為零、功率超參考指標、功率因數過低等分析項目；電表數據異常分析所采用的數據直接取自電表RS485接口，提供電壓異常、電表斷相、電流不平衡、電表時鐘不準、電表費率錯誤、RS485數據與脈沖數據不一致等分析項目。

利用電力負荷管理系統進行反竊電分析，首先，根據日數據分析功能模塊，分析終端數據異常和電表數據異常，初步梳理篩選出疑似竊電用戶清單；再對這些清單用戶采集電壓、電流、功率、電量、相位等相關數據，結合功率曲線，比對RS485數據與脈沖數據，深度分析采集數據，準確判斷用戶計量裝置的運行情況。正常情況下，用戶用電量與負荷電流基本是平衡的，如果數據分析發現電能表或互感器電壓斷相、電流欠流、功率為零、功率突變等情況，應到現場進行核查，確認計量故障或用戶竊電行為。

3.1 終端數據異常的反竊電分析

在電力負荷管理系統中，對于終端異常數據的反竊電分析，重點應放在功率突變、欠載（最大功率小于變壓器容量30%）和整點功率全為零的用戶上。其中，對于欠載和整點功率全為零的用戶也有可能存在竊電行為，但其可能性相比于功率突變用戶較小，因此僅需每月進行統計分析，并派檢修維護人員現場查看，排除現場設備接線錯誤或用戶停電，從而發現和確認竊電情況。

同樣，分析功率突變用戶，要剔除功率超參考指標用戶，并結合日功率曲線、周功率曲線和月功率曲線進行綜合判斷，如三種功率曲線均為突變，則用戶有較大的竊電嫌疑。需要將此用戶定義為重點監視戶，定期核查各項數據；同時，根據電力負荷控制系統反映的用戶電量突變日期和時間，開展不定期巡查，便于當場即時發現竊電情況。

3.2 電表數據異常的反竊電分析

利用電力負荷管理系統對電表數據異常的反竊電進行分析，重點應放在電壓異常、電流不平衡和斷相用戶上。通過分析電壓、電流異常數據特征，結合功率曲線，可準確地反映用戶的用電異常變動情況，從而判斷用戶的竊電方式。

3.2.1 電壓異常的反竊電分析

電壓異常竊電通常有壓變熔絲熔斷或電壓二次回路斷路等方式，造成電壓回路失壓，達到少計電量的目的，這種竊電方式在高供低計用戶中較為常見，有永久和間歇之分，往往表現為電壓幅值不同程度減小、相位發生變化。

在電力負荷管理系統中，利用日數據分析模塊的電表數據分析功能，選擇“電壓異常”項目，參數設置為連續兩個采集點一相或兩相電壓幅值小于額定值的70%進行用戶竊電分析。同時，失壓竊電的電壓值與電壓回路故障一致，要區分永久性竊電和一般性故障，需在現場檢查時加以甄別。而間歇性竊電有明顯的階段特征，在較長的一段時間內（可連續分析一個月的數據），電壓正常與異常交替出現，且電壓出現正常值的時間一般為供電公司人員可能會到現場工作的時間段，如抄表日、每周一至周五的白天等。如符合上述特征，基本可以斷定為用戶竊電。

3.2.2 電流不平衡的反竊電分析

通常，電流不平衡的竊電最常見的是用U型環短接電流二次回路。由于這種方式操作簡單、拆除快捷，到現場例行檢查時很難發現。但只要預先準備充分，利用電力負荷管理系統進行異常數據定期、重點監視分析，還是有可能查獲的。

在電力負荷管理系統中，利用日數據分析模塊的電表數據分析功能，選擇“電流不平衡”項目，參數設置為連續8個以上測量點，最大相電流大于1A，最小相電流不大于最大相電流的50%進行用戶竊電分析。同時，用戶竊電操作頻繁，每次短接的情況都有差異，一是短接的相別不同，最小電流出現在不同相上；二是每次短接的可靠程度不一致，最小電流與最大電流之差比例有差異。而且，當三相電流幅值不對稱時，三相電流的變化規律基本一致，即電流曲線的圖形基本一致，這是區別判斷竊電或異常與不對稱負荷的重要依據。

4 實例分析

某食品有限公司，主變容量250kVA，用電負荷長期低于主變容量30%，功率曲線波動相當大，日功率突變，月功率也突變，用電情況較為異常。考慮到一般此類行業用戶生產的連續規律性，將此戶定義為重點監視戶，并按月上報，上報第二個月，用電檢查人員現場反饋此用戶繞越表計用電，屬竊電行為，已進行處理，現已恢復正常用電。竊電時功率曲線和正常時功率曲線分別如圖1、圖2所示。

某工業用戶主變容量250kVA，反向有功示度較大，達到109.14kWh，用電負荷低于主變容量30%，自投產以來一直欠載，將此戶定義為重點監視戶，并按月上報。上報第二月，用電檢查人員現場反饋此用戶私自短接CT電流相，屬竊電行為。竊電時功率曲線和正常時功率曲線分別如圖3、圖4所示。

5 結束語

受到經濟利益的驅使，以及技術水平的不斷提升，竊電方式正在朝著多樣化和高科技化的方向發展。供電企業通過電力負荷管理系統在反竊電領域的應用，在軟件數據分析功能基礎上，利用終端數據和電表數據的綜合比對，結合用戶日、周、月的階段數據，對用電異常數據進行分析判斷，縮短了竊電運行時間，利于及時發現、準確合法追補用戶電量，有效地打擊了竊電行為，最大程度地降低了供電企業的損失，提升了企業科學管理的水平。

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作者簡介：朱曉琴（1969-），女，江蘇南通人，本科學歷，工程師，高級技師，主要研究方向為計量、用電采集。

杭銀麗（1986-），女，江蘇南通人，研究生學歷，工程師，主要研究方向為用電信息采集系統分析、運行與深度應用。