智能反竊電數據采集技術與應用分析

張玉梅

摘 要：電能是國家經濟發展和人們日常生活中不可或缺的重要能源，保證正常的供電秩序和線路安全是維護社會穩定和促進社會發展的重要基礎。在電力行業蓬勃發展的同時，竊電技術也呈現出專業化、信息化的趨勢，給反竊電工作帶來了一定的困難，也給電力企業造成了嚴重的經濟損失。因此，電力企業必須要借助于現代信息技術，依托大數據分析和云計算方式，通過應用智能反竊電數據采集，來提高企業的反竊電工作水平，維護自身的合法權益。

關鍵詞：電力企業；智能反竊電；數據采集；應用分析

中圖分類號：TM73 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）20-0041-02

引言

反竊電一直是電力企業管理工作中的重要組成部分，但是以往的反竊電工作往往以人工排查為主，具有明顯的滯后性，不能很好的打擊竊電行為。近年來，隨著數字通信技術、電子信息技術和計算機技術的成熟發展，為建立新一代的智能反竊電處理系統提供了必要的技術支持。文章指出了常見的竊電手段和傳統反竊電技術中存在的不足，隨后對智能反竊電數據采集系統的設計原理、系統組成進行了簡單分析，最后結合某實際案例，對具體的應用和取得成效進行了說明。

1 竊電方式和傳統反竊電技術

1.1 常見的竊電手段

竊電，即通過非法手段無償獲得電能?？傮w來說，竊電的手段主要分類2種：一種是基于計量裝置的竊電方式，不法分子通過改變計量參數，或是篡改電能表的軟件程序等手段，使得電能表少計量或不計量，從而到達竊電的目的。由于這種竊電手段比較隱蔽，因此逐漸成為現階段竊電中較為常用的手段；另一種是基于供配電線路的竊電方式。部分電力用戶人為破壞輸電線路的絕緣外套，并在輸電線路上直接搭接電源。在這種情況下，這部分電力用戶不需要承擔電能使用的費用，從而達到免費使用電力能源的目的。這種竊電方式由于破壞了原有的線路結構，增加了線路短路和受損的概率。隨著近年來打擊和排查力度的增加，這種竊電方式逐漸減少。

1.2 傳統反竊電技術

竊電不僅影響電力用戶的正常用電需要，而且給電力企業造成了嚴重經濟損失。電力企業在反竊電方面也采用了多種技術手段，其中較為常用的有以下幾種：（1）用電表箱將多個用戶的電表進行集中管理，并對電表箱進行加鎖，除了相關工作人員，用戶無法直接打開和接觸電能表。這種方式在城市或人口密集的鄉鎮具有較強的實用性，但是在一些人口稀疏、分散居住的村落內則遇到較大的實行困難；（2）推廣使用具備止逆功能的電能表。為了防止部分電力用戶自行回調電能表數據，部分地區推廣使用具備止逆功能的電能表，取得了一定的反竊電效果；（3）加強對計量裝置的管理。利用全封閉的計量箱代替半開放式計量箱，并在箱門處加蓋封印。對計量箱進行統一編號處理，不定期進行檢查。上述傳統反竊電技術雖然也能夠起到一定的反竊電效果，但是具有一定的應用局限性。

2 智能反竊電數據采集系統設計

2.1 系統設計的基本原理

通過采集和分析用戶的基本用電信息，將這些信息轉換為計算機可識別的二進制數據，然后將數據輸入到專門的分析軟件中，建立反竊電智能診斷模型。同時，為電網覆蓋區域內的每位用戶建立一個電子檔案，檔案中包含對該電力用戶用電負荷、電壓電流等數據的統計。動態檢測電力用戶的用電數據信息，并通過橫向和縱向比對，結合對計量裝置實時檢測，可以全面掌握電力用戶的用電行為，并對竊電行為有一個大體的判斷，進一步縮小了排查范圍。為了進一步確定竊電行為，還可以在變壓器的內側安裝一個電壓傳感器，然后借助于無線控制，收集該用戶一次側、二次側數據并進行差動分析。至此，利用智能反竊電數據采集技術實現了對電力用戶用電信息的實時監控，為收集竊電證據提供了必要的技術支持。

2.2 系統的基本組成

（1）電流互感器。電流互感器的功能在于將一次側大電流轉化為二次側小電流，這樣一來電流的測量進度就會大大提高，有利于對電能表用電量的精確監測。通常情況下選用開口式的電流互感器，一方面是考慮到開口式互感器在安裝過程中，不需要停電操作，保證了整個反竊電數據采集系統的正常工作；另一方面，開口式電流互感器具有較強的隱蔽性，接入電路后不容易被竊電用戶發現。（2）專用計量集成電路。利用集成電路代替傳統的模塊化組織系統，不僅能夠有效節約空間，使得系統向微型化方向發展，而且提高了系統的穩定性和測量精度，對于實現長期的反竊電數據采集提供了必要支持。（3）高精度時鐘集成電路。時鐘芯片的作用在于保證用戶電能表的電量和監測中心的電量變化相一致，雖然不能完全消除兩者之間的同步誤差，但是可以將誤差控制在5s之內，基本上滿足了對電能監測的需要。同時，將數據刷新時間也設定為5s，這樣就可以通過不斷的數據刷新，及時發現電能變化情況。（4）無線數據傳送模塊。由于采用的是數據的動態監控和實時傳輸，因此系統中不需要保留大容量的信息儲存空間。可以借助于移動基站，通過無線數據的形式來發送相關信息。對于那些信號較差的地區，可以安裝高增益的外置天線，保證了電能數據信息的隨時和高速傳送。（5）智能電能表。智能電表的應用也是智能反竊電技術中的重要組成部分。智能電能表應至少具備以下幾種功能：一是計量和存儲功能，要求能夠準確計量并存儲12個月內的電能數據；二是費控功能，當剩余金額低于設定標準時，能夠自動進行報警，提醒用戶及時充值，并列入智能反竊電數據監測名單重點監測；三是安全認證功能，要保證電力用戶的個人信息和隱私；四是凍結功能，對于不能按照規定時間繳費的用戶，進行電量的凍結，包括定時凍結、整點凍結等。

3 智能反竊電數據采集技術的應用分析

3.1 現場安裝

該裝置有外設線長為1.2m的3個開口式電流互感器和4個電壓夾子。如需對可疑分支線進行測量，只需將裝有智能反竊電數據采集器的小箱子掛在分支線分接箱等的邊上，將標有A/B/C相序的3個開口式電流互感器分別按A/B/C相順序夾入分支線，夾入時還需注意相位關系，不要夾反了。同時應注意鉗口要閉合，不得有異物進入活動鉗口。之后再將4個電壓夾子按標記夾住A/B/C/零就可以了。實際安裝時，由于操作方法簡單，可以在短時間內就安裝好。

3.2 具體的應用流程

智能反竊電數據采集器安裝上電后，會回傳一個包含時鐘信息和各相電流、電壓信息的短信，以方便我們判斷采集器是否正常工作和安裝是否到位。如發現時鐘誤差較大就需上傳校正短信進行調整，利用短信里面包含的基站發出的時鐘信息進行校正，最大誤差不會超過10s，完全滿足電量采集需要。智能反竊電數據采集器在每天過零點時自動采集一次上一日的用電量數據并保存。在第二天8點后利用短信回傳上一日的各電量信息，這樣我們就可以和這條支線上所有用戶在營銷系統里的總電量進行對比，如有差別就可認為存在竊電的嫌疑，連續一段時間的觀測一定可以判斷是否存在竊電用戶。如需當前的電量信息，我們只需發出相應的短信指令就可以得到分支線路當前的電量、電壓、電流等參量，結合營銷系統的數據就可以分析任意時段內用電信息，這樣有利于分析竊取電量的時間和其他特性，便于更精準地找出竊電戶。

3.3 智能反竊電技術應用案例分析

某酒店為10kV轉變用戶，變壓器容量為500kVA，該酒店在2013年曾因竊電問題被電力部門查處，并被列入重點監管名單。在2015年，該酒店安裝了智能反竊電系統。2016年初，電力部門的管理人員發現：該酒店在每周一到周五，變壓器一、二側用電功率曲線重合度較高；而每到周六、周日曲線開始分離，初步判斷該酒店存在竊電行為。隨后，電力企業進行重點監測和排查，并于周六下午進行突擊檢查，當場發現并取證該酒店的竊電行為。該酒店私自破壞專用計量接線盒封印，并通過使計量表短路的方式，使得電能表在用電高峰期不能正確計量電能。經過此次檢查，該酒店的用電曲線回歸正常，變壓器一、二側曲線吻合度良好，酒店補繳電費1.8萬元。

4 結束語

竊電不僅會危害電力系統的運行安全，而且嚴重損害了電力用戶和電力企業的合法權益。電力企業在開展反竊電工作時，應當與時俱進的采用新技術、新思路，充分利用現代信息技術，提高對竊電行為的監控力度。經過大量的實踐證明，智能反竊電數據采集技術具有快速定位、精確監測等應用優勢，不僅節省了大量的人力物力，提高竊電追查速度，而且對潛在的竊電行為也起到了震懾作用，對于保證電力系統的正常運行有積極作用。

參考文獻：

[1]馮競 .基于Mod-Bus協議的發電廠數據采集系統結構概述及故障分析[J].通訊世界，2017（04）：131-133.

[2]王義.探究中低壓配電網統一數據采集與監控系統優化設計及應用[J].建筑工程技術與設計，2016（14）：164-165.

[3]甘梁剛，王威，徐嵐.基于移動互聯網技術的橋梁病害數據現場采集技術研究[J].交通世界（中旬刊），2017（01）：212-214.

[4]周本華，吳旭光，郭培龍，等.現場數據采集技術及在智能制造系統中的應用[J].制造技術與機床，2016（06）：33-39.