智能電能表中竊電與防竊電技術研究

范立會 黃孟欣

摘要：隨著經濟和科技的發展，智能電能表的應用范圍逐漸擴展，現在很多城市已經安裝智能電能表，增加了電力的安全運輸，但是隨著科學技術的發展，單單靠智能電能表的防竊功能是不夠的，還需要硬件防竊電技術、軟件防竊電技術、常見竊電手段的防竊電技術和加強日常管理等多種技術來提高防竊電行為。

關鍵詞：智能電能表;竊電;防竊電技術

1智能電能表的工作原理

智能電能表的結構圖如圖1所示，其工作原理是：通過電壓電流采樣電路，把采樣到的負載電壓、電流信號分壓、分流后輸入專用電能計量芯片，再由芯片內部的乘法器將電壓、電流相乘得到相對應的功率，并通過A/D轉換器將模擬量轉換成數字量輸入微處理器進行數據處理，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/頻率變換器轉換成對應的電能脈沖輸出，以供電能表檢驗用。

2 常見的竊電技術

近幾年科學技術快速發展，竊電行為逐漸增多，主要是從計量裝置開始的。根據電能原理，電能表的計量電量主要是由電壓、電流、功率和時間決定的。如果對其中一項進行改變，就能完成竊電行為。常見的竊電種類有，移相竊電、欠流竊電、欠壓竊電和擴差竊電等形式。其中常見的竊電手法有以下幾種：第一，違法人員直接從低壓配電線路進行連電竊取，該方法最大的特征是不改變電能計量裝置，竊電沒有準確的規律，竊電后不易察覺。這種竊電手法經常出現在農村等偏遠地區，嚴重影響電路的安全性和穩定性。第二，電能表后繞越計量裝置進行竊電。這種接電手段有較強迷惑性，執法人員很難檢查出來。檢查人員只能將電源閉合，打開刀閘后測量刀閘下端的接線是否有電，如果有電，即可檢查出竊電行為。第三，不良用戶將零線斷開，進行外接線路，使零線上的電流流入到電能表的電流線圈中，在家中安裝開關就可進行電流的竊取。檢查人員進行安全用電檢查的時候，只需要違法人員將零線閉合，電能表就能正常工作。以上幾種方法是違法人員常用的竊電手段，浪費資源，對國家造成經濟損失。

3智能防竊電核心技術

3.1技術構成

智能防竊電技術的應用依托于智能防竊電系統，該系統由高壓無線采集器、數據轉換器、專變采集終端、多功能電表及采集主站5部分組成。智能防竊電技術以用電信息采集系統為平臺，業務模型為核心，經驗閾值為參考[4]，通過從專變采集終端、多功能電能表、數據轉換器及高壓無線采集器獲取客戶專用變壓器一次側和二次側用電信息，結合智能分析技術，為判斷現場各類計量異常、設備異常、用電異常現象提供完備的技術手段，實現對專變用戶計量的實時化和集約化監控。

（1）數據采集。采用高壓無源供電技術，利用高壓無線采集器，采集處理、存儲一次側的三相電流數據，并通過無線信道傳輸給數據接收器。（2）數據接收。采用無線數據接收技術，通過數據轉換器接收變壓器一次側用電數據并上傳至現場采集終端，終端接口為RS485，通信規約為DL/T645。（3）數據轉換。利用采集終端抄讀數據轉換器中一次側數據及多功能電表的二次側數據，應用數據轉換技術轉換存儲后，上傳至采集主站。（4）數據分析。創新防竊電智能分析技術，將一次側電壓與采集電流繪制成一次側視在功率曲線，二次側視在功率通過倍率計算繪制曲線圖像，實時動態展示用戶實際用電狀況。

3.2技術應用

3.2.1數采技術

傳統的防竊電數采技術是利用數據終端采集高供高計與高供低計的高、低壓計量表計電量，電流或電壓等對比數據實現防竊電監測[8]。這種數采技術都是通過采集表計信息來提供防竊電監測依據的，但對于采用高科技手段更改表內計量回路、電能表參數、越表用電以及在接線盒、高壓計量箱和電流互感器內安裝遙控竊電設備等竊電手段，傳統的防竊電數采技術無法實時、高效、準確地防范。智能防竊電數采技術通過安裝在高壓電力線（6～35 kV）上的高壓無線采集器，直接采集變壓器一次側進線電流，采集器本身難以被破壞，能夠有效防止計量回路被短接分流，并且無線采集器整體串接或套接安裝在一次側電力線上，能夠有效防止繞越表計的竊電行為;另外高壓無線采集器的無源供電技術也為數據采集提供了安全平穩的數采基礎。該技術首次在大慶油田應用，解決了目前表前用電缺少有效監測手段的難題，實現了對用戶用電情況實時、準確、直觀的全方位監測，為用電檢查、線損分析、打擊竊電、查漏追繳提供了高效的技術防范手段。

3.2.2數據采集轉換集成技術

數據采集傳輸過程由高壓無線采集器采集數據開始，通過無線方式（DTL645）傳輸給數據轉換器，采集終端通過雙485 信道獲取同一時間內數據轉換器與二次側計量表計用電數據，本地存儲后通過專網上傳至采集主站。上述傳統方式專變采集終端采集一次側高壓數據是通過中間裝置——數據轉換器來實現的，無論從設備選址、接線布線、維護安全等各方面，都極易產生風險。綜合實際應用需求與產品特性，營銷公司提出設備擴展集成的思想（非II 型物理集成），通過研究傳輸協議轉換技術，將采集轉換技術應用至采集終端運行底板，并保留擴展接口，方便其他新功能的擴展使用。該技術首次在大慶油田和國內實現轉換設備與采集設備的實用化擴展集成，III 型終端的應用不僅省去安裝環節，而且具有開放式的擴展特性，新技術、新設備的應用在適應復雜環境方面效果極為顯著。

3.3數據分析技術

主要負責對油田110、35 kV 變電所及6 kV 電網高壓臺變電量的遠程采集與用電監測，異常數據主要靠監測計量表計端電壓、電流、電量、計量箱門等信息進行人工分析，判斷各種用電狀態是否存在異常。隨著近幾年竊電手段的高科技化，表前竊電、更改計量箱內部裝置等竊電手段隱蔽性極強，僅靠對計量表計進行實時監測往往很難及時發現準確的竊電信息。智能防竊電數據分析技術的基礎是關鍵用電數據的采集。一次側電流值在采集終端中通過內部計算轉換成一次側實際視在功率;同時終端通過RS485 通道采集、計算同一時間二次側的實際視在功率;采集主站接收終端上傳數據后，將一次側和二次側實時視在功率以可視化數據模型對比的形式動態展示，繪制出一、二次側視在功率對比曲線，如差值超過設定閾值，則判斷此用戶存在明顯竊電嫌疑。

4 智能電能表中防竊電技術的管理措施

4.1加強日常管理

檢查人員要加強防竊電技術的應用，借助現代科技進行數據分析。針對用電區域每月線損率和波動率進行參考，進行盤查，對用電情況異常的用戶進行詳細檢查，及時發現智能電能表的問題，及時采取措施阻止竊電行為。安裝防竊電功能的智能電能表，其有不能更改數據、不能倒裝的功能，并且一旦發生竊電現象，電能表會自動記下異常電流的詳細情況，并上報。維修人員及時對電能表進行維護和維修，保證正常工作，減少竊電行為的發生，降低每年由于竊電造成的資源浪費和經濟損失。

4.2強化用電檢查工作

為更好地避免竊電行為的產生，電力企業需要進一步提升用電檢查工作效率，具體可以從以下幾點展開：第一，要定期對公用變壓器線損情況進行分析，同時制定相應制度標準，這樣可以大大縮小用電檢查工作范圍，公用變壓器線損情況的分析，可以得到相應數據信息，針對數據異常區域，可以進一步加強監督與檢查工作。第二，讓用電用戶積極參與到用電檢查工作中，可以根據用電用戶反映情況，提升用電檢查工作的準確性，從而使工作效率與工作質量得到提升，及時發現并制止用戶竊電行為，要逐漸加大用戶竊電行為檢查力度，從而使用戶竊電行為得到有效控制。

結束語

由于不法人員的竊電，對電力企業和國家造成了巨大的經濟損失。隨著科技的進步，很多不法分子利用先進的科學技術大量進行竊電，對此，電力企業要加大資金和技術的投入，通過提高防竊電技術，減少竊電行為，降低電力企業和國家的經濟損失，促進電力企業的可持續發展。

參考文獻

[1]蘭凱.智能電能表運行維護及防竊電技術探討[J].中國戰略新興產業，2017（44）：176.

[2]黃利.智能電能表防竊電技術研究[J].居舍，2017（19）：141.

[3]李華發.智能電能表的應用與防竊電技術[J].中外企業家，2016（36）：108+119.

[4]孫秀琴，康小強.智能電能表防竊電技術應用探究[J].中國高新技術企業，2016（11）：37-38.