李杰 王蕊 陰輝 田艷麗 馬翠平 徐興奇
摘 要:本文在智能電表結構以及特點闡述的基礎上,探討和研究了智能電表的竊電以及防竊電技術,并進行了防竊電的實驗,以期促進國內防竊電技術的提升。
關鍵詞:智能電表;竊電技術;防竊電技術
0 引言
由于智能電表自身所具有的性能優勢,使得智能電表目前已經成為用電用戶所必備的基礎電力設備之一。智能電表的運用不僅能夠幫助電力用戶及時了解到自身的用電情況,還能夠幫助電力用戶根據具體的用電情況進行選擇,也是電氣企業對電力用戶的管理能力以及管理實現大大提升,尤其是對竊電以及防竊電的管理水平起到直接的促進作用。電氣化時代的深入發展以及科學技術的極大進步,使得現代化的智能電表能夠實現整個電力企業系統化以及穩定化發展。
1 智能電表相關概述
1.1 智能電能表結構概述
智能電能表是現代科技發展的產物,主要由硬件組成,其主要的硬件設施有計量芯片、存儲單位、控制回路以及中央控制單位等。目前比較能夠經常見到的相關智能電能表一般由EEPROM芯片或者FLASH芯片構建而成,該芯片技術再與硬件設施相結合就可以實現對用戶用電情況的歸置。與此同時,智能電能表的接口較多,譬如無線公網、近距離無線、紅外通信接口、更設有一定的CPU接口等其他各種接口,上述各種接口都是進行重點防護的對象,而其中又以數據存儲接口以及通信接口為防護對象的重中之重。
1.2 智能電能表特點概述
智能電能表優勢眾多,比如說智能電表能夠對所用電量進行及時計算,同時還能實現對信息的處理、檢測乃至于自動控制工作的進行。目前很多智能表都已經使用ESAM模塊,ESAM模塊的使用是保障智能電能表智能化實現的關鍵因素,ESAM模塊能夠實現數據芯片的載入,同時ESAM模塊的運用也使得智能電能表具備了較好的防護功能,從而使得相關數據的存儲、相關數據的加密甚至線路的加密均處于一個特別安全、保密的狀態,而上述優勢都是現代化智能電能表所具備的特點。
2 智能電表的竊電與防竊電技術分析
2.1 移相法的使用
智能電能表可實現的防竊電技術較多,現在介紹的移相法便為其中一種,使用移相法進行防竊電主要有3種情況,第一種為竊電相移法。相移法的實現主要通過對智能表中的電壓以及電流進行改變而實現,智能表中電流或者電壓的改變,能夠使正常運轉的電流出現一定錯位,從而促使電能表出現反向轉動的情況。第二種為防止電壓竊電法。這種方法所使用的原理是在電壓回路時,由于接線錯誤從而引起電壓相關順序穩定性出現紊亂,從而引起電壓角度的改變,在兩個條件同時滿足的情況之下,不算作竊電行為,否則即為一定竊電行為的發生。第三種是防止電流移動的方法。因為電流彼此之間均有著一定的固定聯系,如果采取措施防止電流移動情況發生,即會引起相關數據誤差的發生,在這種情況之下,電流將難以正常地繼續運轉下去,從而使得竊電行為發生,且有檔案記錄。
2.2 欠壓法的使用
欠壓法是智能電表所使用的主要防竊電方法之一,該方法有兩種情況。第一種是在竊電時使用欠壓法。只需對電能表進行一下改造即可,改造為當智能電表的電壓產生回路時導致智能電表的整個電壓發生故障,一旦這種情況發生,不管是線圈失壓抑或是線圈降低均能導致電能表故障的發生,從而使智能電表的正常運轉情況終止。第二種為防竊電方法。如果處于欠壓情況下的電壓仍然還有電流通過的情況發生,那么一定有竊電行為發生,如果檢測所得到的數據位于兩個電壓之間,即為典型欠壓竊電。
2.3 欠流法的使用
欠流法是有關竊電的重要方法,其使用情況也有兩種。第一種即為竊電欠流法。竊電欠流法操作相對簡單,僅需對線路進行一定的改正,即可造成電流回路情況發生,從而使得電能表的電流出現停止情況,使其貨值只有較少一部分,此種情況下,電能表的計量表會顯示出比正常的電流表要少很多的數據。第二種是防竊電的方法。相關工作人員應強化對線路的觀察,一旦觀察到線路出現問題,立即對線路采取短路或者是開路的措施,并在檢測之后進行相關查證,以確認是否有竊電行為發生。
2.4 防竊電實驗
實驗使用16位DSP56800 芯片作為智能電表的微處理器,其外圍的擴展模塊有壓整形濾波、TA信號開路檢測信號、LCD顯示、計量TA信號整形濾波、檢測TA信號整形濾波、實時時鐘及鍵盤。
此外,防竊電的軟件流程為對優先級高的竊電故障類型進行檢測;在從上到下順序的檢測過程之中,如果檢測出故障,則停止故障類型檢測而進行故障記錄。實驗研究結果表明,防竊電的平臺有助于提高竊電行為判斷力的提高,并能夠對竊電信息進行記錄,實現了設計要求。
3 結束語
本文在智能電表的基礎之上探討了竊電以及防竊電技術問題,希望有助于國內電力企業防竊電技術的發展。由于篇幅有限,本文針對智能電表的竊電與防竊電技術研究尚不全面,還需要更深入的研究。
參考文獻
[1]張俊峰,王若亞.智能電能表運行維護及防竊電技術分析[J].電子制作,2014,(22):194.
[2]肖遷.基于分流式電流傳感器的三相智能電能表設計[D].長沙:湖南大學,2011.
[3]孫洪波.三相電能計量系統防竊電技術研究[D].重慶:重慶大學,2003.
(作者單位:國網山東省電力公司巨野縣供電公司)