智能電能表防竊電技術(shù)的研究

叢靜

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民的生活水平也越來越高，對用電量的需求也在告訴增長。但是有少數(shù)的用電人群受到利益的趨勢，不顧法律法規(guī)規(guī)定，對電資源進(jìn)行非法竊取，給國家和電力管理部門帶來了極大的經(jīng)濟(jì)損失，造成了極其惡劣的社會影響。在此背景下，國家積極發(fā)展智能化電網(wǎng)，通過安裝智能電能表對用戶的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，減少竊電行為的發(fā)生。本文將通過對智能電表進(jìn)行深入分析，研究和總結(jié)一些智能電表防竊電技術(shù)，為相關(guān)工作者提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：智能電能表；防竊電技術(shù)；研究

近年來，我國的居民用電和工業(yè)用電不斷增長，電力市場的供不應(yīng)求的情況十分嚴(yán)重，部分城市不得不采取階段性供電甚至拉閘限電的方式，解決電力供應(yīng)問題。為了更好的解決電力的合理分配，計算相關(guān)的用電數(shù)據(jù)，國家大力推行智能化電網(wǎng)系統(tǒng)，推行智能電能表的安裝工作，大大提升了相關(guān)電力工作者的工作效率。但是，存在小部分人群，不顧國家利益和相關(guān)法律法規(guī)，違法竊取電力，嚴(yán)重的影響電力行業(yè)的健康發(fā)展。因此，提升科學(xué)技術(shù)能力，加強(qiáng)對智能電能表的防竊電技術(shù)十分重要。

1 智能電能表的工作原理

智能電能表的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示，其工作原理是：通過電壓電流采樣電路，把采樣到的負(fù)載電壓、電流信號分壓、分流后輸入專用電能計量芯片，再由芯片內(nèi)部的乘法器將電壓、電流相乘得到相對應(yīng)的功率，并通過A/D轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸入微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后存儲器存儲電量值并在液晶顯示器上顯示，同時電能計量芯片輸出的功率信號由功率/頻率變換器轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電能脈沖輸出，以供電能表檢驗(yàn)用。

智能電能表結(jié)構(gòu)框圖

2 智能電能表的優(yōu)勢

1）計費(fèi)方便：可以按照階梯電價進(jìn)行相關(guān)電力費(fèi)用的計算，可設(shè)置不同時段，不同時區(qū)的費(fèi)率。

2）信息互通：方便采集用戶的用電數(shù)據(jù)，還可以滿足用戶對各類數(shù)據(jù)的查詢咨詢需求。

3）監(jiān)督供電質(zhì)量：通過實(shí)時監(jiān)控和記錄供電情況，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，分析的電網(wǎng)的供電質(zhì)量，為管理和調(diào)控電網(wǎng)供電提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

4）系統(tǒng)日志：可以距離電網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種事件，故障數(shù)據(jù)等等信息，方便維修人員檢修和處理。

5）防竊電功能：記錄一些異常的失壓、失流、斷相、開表蓋事件，為相關(guān)電力部門對竊電行為提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

3 新型竊電方式分析

3.1 利用大功率無線竊電

隨著科技的進(jìn)步，竊電用戶的相關(guān)技術(shù)也在不斷的改良。經(jīng)過數(shù)據(jù)研究表明，部分竊電用戶通過大功率的無線，干擾電能表的CPU正常工作，導(dǎo)致電能表出現(xiàn)不工作或者間歇性工作，達(dá)到不做計量或少做計量的竊電目的。而且這種竊電手法可以隨時停止和開啟，操作不僅隱蔽而且簡單。

3.2 高頻高壓電源干擾

通過高頻高壓電源，產(chǎn)生較大的電磁干擾，影響智能電能表的正常通信，不僅能夠干擾智能電能表的正常工作，而且還能導(dǎo)致一部分零失效或者損壞，導(dǎo)致無法正常進(jìn)行電量計量。

3.3 人為改裝

部分個人或者企業(yè)為了謀取非法利益，人為的制造停電事故。然后打開高壓計量箱，將可遙控的可調(diào)電阻，裝置在電壓繞組上。

4 智能電能表防竊電技術(shù)研究

上文提到，存在很多個人或者企業(yè)，為了私利，利用不正當(dāng)?shù)氖侄危瑢﹄娏υO(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行破壞和阻礙，從而使用相關(guān)的電力資源，而不進(jìn)行電費(fèi)支付。這些行為不僅嚴(yán)重?fù)p害者電力企業(yè)的經(jīng)營效益，而且還導(dǎo)致部分智能電能表無法正常工作，嚴(yán)重影響智能電能表的功能使用。硬件方面主要是通過增加磁場檢測單元和無線檢測單元來進(jìn)行防竊電研究。

（1）磁場檢測單元。通過加強(qiáng)對干擾電能表正常計量的磁場檢測工作，來實(shí)現(xiàn)防竊電。針對恒定磁場檢測單元，其主要工作原理是：首先將電路信號通過霍爾傳感器的檢測，然后對檢測后的電路信號進(jìn)行放大、比較處理，最后在邏輯組合電路中，綜合分析判斷是否存在干擾因素。交變磁場檢測單元的工作原理是：電信號經(jīng)過交變線圈檢測之后，將檢測后的電路信號進(jìn)行放大、比較處理，最后在邏輯組合電路中，綜合分析判斷是否存在干擾因素。

（2）無線檢測單元。無線檢測單元的防竊電工作原理是：首先將無線信號進(jìn)行放大處理，然后在進(jìn)行選頻處理，之后在進(jìn)行檢波、解調(diào)等過程，最后通過處理得到高低電平，進(jìn)行深入分析，檢測智能電能表是否正常運(yùn)行，是否存在竊電行為。

（3）軟件防竊電：其主要功能通過科學(xué)的信息化處理工具，對發(fā)生的竊電行為進(jìn)行系統(tǒng)自查，在及時發(fā)現(xiàn)竊電行為的同時，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)作為取證依據(jù)。

針對磁檢測信號，通過強(qiáng)大的軟件處理，需要實(shí)現(xiàn)能夠定時查詢強(qiáng)磁報警裝置輸入的信號。如果出現(xiàn)報警的現(xiàn)象，智能電能表要對報警行為及時記錄，并保存相關(guān)的時間、電量等關(guān)鍵信息。針對無線檢測信號，通過軟件自動化的檢測前后無線信號的功率變化。

（4）加強(qiáng)日常的管理工作。通過加強(qiáng)相關(guān)工作人的防竊電檢查，借助科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，針對相關(guān)用電區(qū)域的月度線損率波動率等指標(biāo)參數(shù)情況，重點(diǎn)盤查，重點(diǎn)分析，及時發(fā)現(xiàn)智能電能表問題，及時進(jìn)行相關(guān)維護(hù)工作。既可以有效的杜絕竊電行為的發(fā)生，又能及時維護(hù)智能電能表，降低因竊電行為造成的經(jīng)濟(jì)損失。

5 結(jié)語

居民的日常生活、工業(yè)的正常發(fā)展都離不開電力，電已經(jīng)成為人類密不可分的資源。本文通過對智能電能表的特點(diǎn)分析，研究了常見的違法竊電手段，對智能電能表的防竊電技術(shù)進(jìn)行了深入研究，為相關(guān)電力部門及時、快速的發(fā)現(xiàn)竊電行為提供了技術(shù)方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳薇.智能電能表防竊電技術(shù)的研究[D].華北電力大學(xué)（北京），2016.