淺談信息應用用電監察技術工作的探討

郭延澤 國網山東寧陽縣供電公司

淺談信息應用用電監察技術工作的探討

郭延澤 國網山東寧陽縣供電公司

電能是一種重要的能源，與人們的日常生產和生活息息相關，一些管理上的突出問題引起人們越來越高的重視。竊電不僅會造成電力企業經濟上的損失，還有可能引發一些電力故障或事故，甚至可能危及人們的生命安全。所以，采取合適的用電監察技術顯得極為必要。本文就信息應用用電監察技術工作展開討論。

數字化用電監察技術 研究與應用

引言

隨著信息技術、通信技術的發展，數字化已經在多個領域得到推廣和應用。本文探討了基于移動網絡終端的數字化用電監察平臺的研究與應用，以提高用電監察的可靠性和有效性，并減輕相關工作人員的勞動強度。

一、用電監察技術的必要性

用電監察技術是電力企業與用戶建立聯系的重要紐帶。供用電業務包含的信息量豐富，包括用戶檔案、電費管理、供用電合同等。供用電業務具有明顯的周期性，相關操作必須在一定的時間內完成。整個業務從受理用戶申請、施工到立戶以及后續電費的計算與收取，一系列的作業僅靠人工完成不僅勞動強度大，耗時較長，而且易出錯，信息透明度低，管理起來也更加困難。高效科學的用電監察管理不僅是保證電力企業經濟效益的需求，也是保證供用電雙方交易公平，維護用戶合法權益的要求，同時還是規范和約束用戶用電行為，保障用戶人身安全和維護電網供電穩定性的重要手段。

二、數字化用電監察技術

（一）數字化用電監察技術功能

數字化用電監察技術就是充分利用計算機網絡技術和通信技術構建一個數字化平臺，通過錄入客戶的基本信息、電能表信息、電費結算結果、繳費記錄和欠費信息，對整個用電業務過程中的合同協議、進網作業、現場信息采集、系統維護和位置竊電等進行管理，并且還具備即時通信和集抄數據管理功能。此外，數字化用電監察技術還可以為工作人員提供實時綜合信息查看入口，以對電網的運行狀態和客戶的用電情況進行全面的了解。

（二）數字化用電監察系統關鍵技術

數字化用電監察系統的關鍵技術包括網絡組建模式和系統具體功能的實現技術等。常見的網絡組建模式包括批處理模式、客戶端/服務器模式和B/S模式等。客戶端/服務器模式的通信機理是客戶端向服務器發送遠程調用申請，然后有服務器進行搜索并將結果反饋的形式。B/S模式是則是由瀏覽器、數據庫和Web服務器組成的三層通信模式。為了適應數字化用電監察系統的實際功能要求，在構建數字化用電監察平臺時應綜合選擇客戶端/服務器模式和B/S模式。整個用電監察系統采用集中式管理，基于電力系統的結構組建無線局域網。將電力系統中的電腦和移動終端統一接入數字化用電監察系統的中心服務器，以構建一個全面立體的數字化用電監察系統。

三、幾種常見的竊電方法和計電表的異常

為了減少電能表的計量甚至不計量，人們采取了各種各樣的手段進行竊電。以下幾種竊電的方法主要被竊電者所使用：

1.失壓竊電；2.欠壓竊電；3.CT短接；4.CT開路；5.電流分流；6.相序錯接線；7.極性錯接線。

電能表計量的異常是指在電能表工作過程中，由于各種人為或自然因素的影響電量計量表所測得電量與實際的用電量不同。比較和分析正常計量和異常計量電能表所感應的電功率、計量電量和脈沖等的變化，就可以得到啟示，即可以用這些變化構筑判據，實現電力負荷管理系統防竊電的功能。

四、電力負荷管理系統的防竊電新技術

（一）防竊電硬件電路的定義和原理

1.電力負荷管理系統的定義

使用新技術將防竊電設備進行了智能化設計，新型防竊電系統可以看作功能電路。將電力負荷管理系統防竊電硬件和控制算法結合起來組成一個模塊，在負荷控制終端的內部將組合模塊導入，使設備外部的接口和形狀保持不變。雖然從外觀上基本上保留了原來的防竊電的功能防竊電設備的外部形狀。但是，新型的防竊電設備能夠檢測和監測到電量計量回路中的Ta短路、開路等竊電現象。

2.電力負荷管理系統的原理

任何形式的對Ta進行的竊電形式，其本質上都是通過改變了Ta的電路來實現的。其已經越過了計量表，使電量計量設備的外部電阻改變了。精確的識別Ta正常、短路、開路下電量表的外部電阻的改變是辨別竊電方式的要點。因此首先對負荷管理系統的電流計量回路進行了設計和改進，使防竊電終端中的采樣交流信號源發射檢方波信號與Ta相連接。通過計量設備監測的阻抗變化的特性實時監測Ta正常、開路、短路的方波信號（以60khz為例）。檢測原理示意圖如圖1所示。

圖1 Ta回路檢測原理示意圖

方波信號的頻率的選擇是非常重要的因素。如果方波信號的頻率太低就會對感抗的靈敏度不夠，還會對回路工作信號帶來干擾，從而影響的電能表的精確度。在正常和開路狀態下如果頻率太高會使Ta的阻抗變得很大，不能準確的識別。所以檢測信號選用60khz的正弦波。利用防竊電設備向Ta傳輸一些高頻率方波信號從而得到Ta電壓的幅值。不一樣竊電方法處理器采集信號的幅值也會不一樣。

信號的輸出接口和電阻、電容串接后接到Ta的K1端，Ta公共端G與方波信號回路G0端連接在一起，A、B、C分別為U、V、W三相Ta方波信號幅值測試點，ZU、ZV、ZW表示Ta二次回路表計的負載阻抗。回路正常工作時，從A、B、C點上測試出來的方波幅值在正常的允許范圍內，終端不會判斷為開、短路故障狀態。

如果Ta回路任意相開路，由于開路造成的檢測回路電氣參數的改變，也造成了原來工作狀態的改變，從A、B、C點上測試出來的方波幅值比原來的正常值大0.6V以上，就能識別Ta處于開路狀態，從而將判斷的信號傳輸到信號采集和電量監測控制室。

如果Ta回路任意相短路，由于開路造成的檢測回路電氣參數的改變，也造成了原來工作狀態的改變。從A點、B點、C點分別傳輸出來的方波幅值在0.6V以下，就能識別Ta處于短路狀態，從而將判斷的信號傳輸到信號采集和電量監測控制室。

（二）檢測算法

通過分析Ta二次分流狀態的實驗數據。可以得出，如果分流電阻比設定值小，就可以根據調節開路、短路判斷值判斷為短路狀態。如果分流電阻比設定值大，使分流電量逐漸變弱，這樣就可以減少竊電量。檢測Ta開路、短路的手段能夠快速的識別出變比在500A/4A及以下的TA短路開路事故，而且能夠進行算法檢測，還能夠對變比在500A/4A至1600A/4A竊電行為進行檢測。即可準確的檢測出這一類的TA異常短路和開路故障，以便達到滿意的量程。

（三）上報流程

根據上述的原理，電力負荷管理系統的防竊電功能監測到竊電行為后，將信號傳輸給主控制室。其流程示意圖如圖2所示，負荷管理系統中嵌入的防竊電設備將檢測到的計量回路Ta短路、開路情況可以利用負荷管理系統的信號輸出口傳輸給主控制室。

五、防竊電功能的優點

（1）能夠自動收集、處理數據，并且可以和以往數據進行對比。這樣有助于準確檢測到計量表的異常，和傳統的防竊電方法相比較可以進行實時檢測和監視。在用電過程中實時檢測不僅有助于及時發現竊電現象，而且可以提供竊電者竊電時的證據。

（2）無線通信的廣泛應用，可以將每個用戶的用電情況進行監視。設計負荷管理系統時，系統的檢測周期小于十分鐘。所以開啟檢測功能時，能夠做到檢測一次所有用戶的用電情況所用的時間是十分鐘。與傳統的手段相比較，電力負荷管理系統更加重視數據分析和數據的比較，重視高科技的使用，所以它有更高的科技含量。

六、目前要重視的問題

（1）轉換觀念，跳出負荷控制的傳統模式。用電管理智能化主要依賴于負荷管理系統的建設。

（2）要使負荷管理系統應用于防竊電更加完善。對于抄表、購電、催費等負荷管理系統的新作用也會日益趨于規范化和標準化，由于沒有規范化的操作方法，應予以充分的重視。

（3）由于經濟利益的驅動，未來的反竊電工作會越來越艱巨，因為竊電的技術越來越先進和高明。技術先進的負荷管理系統，在未來的防竊電中會越來越重要。

為了保證電力企業和客戶的重要信息不被泄漏，有必要加強數字化用電監察系統的網絡安全防護措施。在采取常見的防火墻、殺毒軟件的基礎上，數字化用電監察系統還采用了RAS算法對數據進行了加密處理，以提高系統的安全性。

七、電力企業推行數字化用電監察技術的措施

盡管數字化用電監察技具有明顯的技術優勢，但目前在電力企業中的應用尚在起步階段。電力企業的客戶數目眾多，幾乎涵蓋了絕大部分公民、企業和單位。在電力企業中引進新技術必然會對這些客戶產生不同程度的影響，且電力系統對于安全性和穩定性都有著較高的要求。所以，在電力企業中推行數字化用電監察技術首先要得到領導階層的支持。其次，推行該技術還應該努力爭取電力企業員工的理解和支持。

八、結束語

目前數字化用電監察技術已經有成功應用的案例。隨著我國電網智能化、數字化程度的不斷提高，數字化用電監察技術為構建國網智能用電稽查系統提供了新的思路。數字化用電監察技術在提高企業管理效率和經濟效益，減輕工作人員勞動強度等方面體現出明顯的優勢，在各電力企業中推行數字化用電監察技術有著良好的發展前景。