電能狀態(tài)分析與防竊電的探討

黃煒

(云南電網(wǎng)責(zé)任有限公司，昆明 650011)

0 前言

從最基本的電能計量入手，考慮通過對電能質(zhì)量的狀態(tài)分析，結(jié)合分析的結(jié)果，提出一種防竊電的手段。

1 電能質(zhì)量的指標(biāo)

電能質(zhì)量又可分為電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量等［1］。

1)電壓質(zhì)量是以實際電壓與理想電壓的偏差，反應(yīng)供電企業(yè)向用戶供應(yīng)的電能是否合格的概念。

2)電流質(zhì)量反映了與電壓質(zhì)量有密切關(guān)系的電流的變化，是電力用戶除對交流電源有恒定功率、正弦波形的要求外，還要求電流波形與供電電壓同相位以保證高功率因數(shù)運行。

電能質(zhì)量的監(jiān)測手段主要采用在線監(jiān)測式裝置和便攜測試儀進行跟進分析，監(jiān)測技術(shù)所達到的技術(shù)要求以滿足電力公司對電能質(zhì)量的要求為主，目前主要涉及監(jiān)測的內(nèi)容有:電壓波動、閃變、不平衡度、電壓偏差、頻率偏差、公網(wǎng)諧波、暫態(tài)過電壓、瞬態(tài)過電壓等［2］。并且形成一整套相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、檢測標(biāo)準(zhǔn)，同時得到了較大范圍的推廣應(yīng)用。

監(jiān)測得到的電能質(zhì)量狀態(tài)是否就可直觀反映用戶側(cè)的用電行為。

2 竊電對電能質(zhì)量的影響

竊電的手段使計量電能表少計量、不計量或者繞越計量裝置直接用電。主要的竊電方法有:欠壓法、欠流法、移相法、擴差法、高科技手段等多種［3］。不論采用什么竊電手段，它所用的電量永遠滿足P=U×I×cosφ 和W=P×t 的基本理論［4］。這其中的多個電參量均在電能質(zhì)量的監(jiān)測有體現(xiàn)，因此，可以將電能質(zhì)量的監(jiān)測與竊電行為的根本需求結(jié)合在一起進行分析和實現(xiàn)，常規(guī)竊電行為可通過電能質(zhì)量的監(jiān)測來進行分析。涉及的主要難點在于將電能質(zhì)量的監(jiān)測涵蓋到用戶側(cè)所用供電狀態(tài)的分析，其一，通過一種新的計量終端，實現(xiàn)電能質(zhì)量監(jiān)測同時擴展電能表誤差監(jiān)測，其二，不改變目前供電管理模式，即主站－管理終端－電能表，而單獨將管理終端(這里的管理終端為專變采集終端、負荷管理終端等)的功能進行強化和擴展。相比較此兩種方式，針對管理終端已具備的功能，進行擴展的可行性較為可行。因此，可在管理終端模式下對電能狀態(tài)監(jiān)測，分析和防竊電的實現(xiàn)。

3 電能質(zhì)量的監(jiān)測與竊電識別

電能質(zhì)量監(jiān)測主要涉及三類:

1)暫態(tài)電能質(zhì)量分析:電壓驟升驟降、電壓短時中斷、電流突變等。

2)功率分析:有功功率、無功功率、功率因數(shù)。

3)事件錄波:超標(biāo)錄波。為了進行狀態(tài)分析，需注意以下四個方面。

1)數(shù)據(jù)實時有效性;

2)測量準(zhǔn)確性;

3)數(shù)據(jù)狀態(tài)分析;

4)防竊電預(yù)警機制。

在用戶進線側(cè)的電力線上裝設(shè)探測單元，監(jiān)測實際負荷，在用戶計量表箱中裝設(shè)采集單元，監(jiān)測計量數(shù)據(jù)及計量箱周圍環(huán)境狀態(tài)，通過探測單元與采集單元無線通訊，自動分析監(jiān)測數(shù)據(jù)正確性，異常狀態(tài)可短信告警。

在圖1 中，數(shù)據(jù)的實時有效性，需要進一步提高終端CPU 處理能力，并發(fā)任務(wù)執(zhí)行模式，并且實現(xiàn)在線式電能質(zhì)量監(jiān)測的模式借用，實現(xiàn)對監(jiān)測回路交采數(shù)據(jù)的實時采樣、記錄、存儲和分析，達到滿足對電壓電流暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)信號的實時分析。

圖1 電能質(zhì)量檢測與識別

測量準(zhǔn)確性要求，管理終端目前的只能僅針對于交采數(shù)據(jù)和抄表數(shù)據(jù)進行匯總傳輸，而對于電能表的誤差和管理終端本身的誤差均未有具體要求，為實現(xiàn)對竊電行為的防范，則有必要提高終端本體的準(zhǔn)確度等級，并將其達到并實現(xiàn)至少與電能表同一個精度等級的要求。

數(shù)據(jù)的狀態(tài)分析，在得到實時數(shù)據(jù)時即刻展開，如電壓驟升驟降的產(chǎn)生時間、產(chǎn)生量、以及持續(xù)的時間等信息，作為一種電壓質(zhì)量的狀態(tài)，進行跟蹤分析。結(jié)合下面防竊電的預(yù)警模型，即可判斷出目前用戶所處的供電行為據(jù)的狀態(tài)分析，在得到實時數(shù)據(jù)時即刻，加以識別。

防竊電預(yù)警機制。自動追補電量的思路是建立在廣泛的調(diào)研和大量追補數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，通過軟件固化自動追補電能計算方式的形成［5］。防竊電預(yù)警也為此種的自動模式，大量的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)來源與管理終端更加完善的數(shù)據(jù)采集、分析。同時需要結(jié)合實驗室的模擬防竊電行為的研究數(shù)據(jù)，根據(jù)客戶負荷曲線、線路線損和各種終端異常報警信息，進行用電異常診斷分析，對竊電高發(fā)行業(yè)用電異常預(yù)警機制和竊電輔助決策機制進行研究應(yīng)用。

上述技術(shù)方向的研究主要針對管理終端的改善提出，要達到和實現(xiàn)上述狀態(tài)監(jiān)測分析，仍需要建立不同的考究依據(jù)和試驗數(shù)據(jù)，建立通用模型來實現(xiàn)。

4 結(jié)束語

隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)，反竊電技術(shù)正在向系統(tǒng)化管理與遠程稽查的方向發(fā)展。本文從電力系統(tǒng)的現(xiàn)狀出發(fā)，通過分析電能質(zhì)量的指標(biāo)與竊電原理的關(guān)聯(lián)性，提煉出識別竊電行為中的相關(guān)電能計量參數(shù)進行狀態(tài)監(jiān)測，為供電局防竊電行為提供一種技術(shù)可靠的監(jiān)控手段。

［1］劉曉星，等.電能質(zhì)量控制技術(shù)，儀器儀表用戶，2011.04.001

［2］GB/T 19862－2005 電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備通用要求

［3］趙華.竊電與反竊電解析.中國電力教育，2010.27

［4］劉望來，左芳.防竊電監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)微計算機信息，2010.16

［5］陰存貞，等.多功能電能表自動追補電量功能的開發(fā)與應(yīng)用，電網(wǎng)與清潔能源，2010.02，26.2.