智能電能表中竊電與防竊電技術研究

李琰

（國網青海省電力公司電力科學研究院，青海 西寧 810000）

一、電能表的概述

電能表是電能測量最基礎的計量元件，有感應式電能表、電子式電能表和智能型電能表。智能電能表是智能電網的基礎，其技術已經相對成熟。主要由電子元器件組成，其工作原理是利用電流采樣元件和電壓采樣元件對輸入智能電能表的電流和電壓進行采樣，再對采樣電壓和采樣電流進行處理，并轉換成與電能成正比的脈沖輸出，最后通過中央處理器把脈沖信號轉換為用電量并輸出。

二、智能電能表防竊電技術研究

（一）欠壓法

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。

（二）欠流法

此類方式的竊電行為一般表現為，將電能表中的電流線圈端口通過短接的方式進行竊電；通過虛假接入的方式亦或是在竊電過程中，將電能表的電流線圈在接線位置將其破壞；破壞TA 端口，導致電網中的電流回路發生線路短路。相應的預防竊電行為在實際操作中，也應當對此類方法加以針對性的防范，設置檢測電網中線圈的短路、開路的專用線路，實時的觀測電網線圈的實際工作狀況，在發生異常情況之時能第一時間判斷出是否為竊電行為，同時將異常情況記載下來。

（三）移相法

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，而且有檔案記錄。

三、智能電能表防竊電技術的研究

（一）智能電能表防竊電技術的應用價值

智能電能表不僅給予供電企業一定的信息透明度，也授予了用電用戶信息知情權。在傳統供電中，不但供電服務落后，而且用戶對于用電量、電器耗電程度一知半解，只能通過供電部門工作人員了解用電概況，使用電方和供電方的聯系太過緊密，并存在一定的依賴性，對整個供電工作影響很深。推出智能電能表，既符合現代化信息建設的現狀，又證實了供電企業先進的信息化水平。采用智能電能表管理日常供電，不僅建立了用電信息采集系統，而且改善了電力和電網的發展水平。

（二）加強日常的管理工作

通過加強相關工作人的防竊電檢查，借助科學的數據分析，針對相關用電區域的月度線損率波動率等指標參數情況，重點盤查，重點分析，及時發現智能電能表問題，及時進行相關維護工作。既可以有效的杜絕竊電行為的發生，又能及時維護智能電能表，降低因竊電行為造成的經濟損失。

（三）磁場檢測

高科技竊電中也會利用磁場干擾電能表，使得電能表表盤發潛動，使電能表無法正確運行。所以針對磁場干擾這種竊電方式，在智能電表中增加了防竊電硬件元件，為了檢測智能電表周圍是否存在恒定磁場和交變磁場的干擾，我們加入了磁場檢測單元，包括交變磁場檢測和恒定磁場檢測電路。交變磁場檢測電路又包括交變磁場檢測線圈、放大電路、比較電路。交變磁場檢測線圈將磁場量化為電量，再經過放大電路將信號放大，而后經由比較電路，與正常情況下的常量相比較，得出的差量則進入微控制器實現控制；恒定磁場檢測電路包括霍爾元件、放大電路、比較電路。其與交變磁場檢測電路的不同在于檢測元件的不同，霍爾元件可以檢測出周圍的恒定磁場，但是無法檢測交變磁場。同樣恒定磁場檢測電路的輸出變量將進入微控制器實現后續的控制。磁檢測信號輸入到電能表中，會有一個時間延遲，再次確定是否有報警，以免因為其他干擾而引起誤報警，如果形成報警信號則形成事件記錄，保存發生時間及電量等信息。

（四）軟件防竊電

其主要功能通過科學的信息化處理工具，對發生的竊電行為進行系統自查，在及時發現竊電行為的同時，記錄相關數據作為取證依據。針對磁檢測信號，通過強大的軟件處理，需要實現能夠定時查詢強磁報警裝置輸入的信號。如果出現報警的現象，智能電能表要對報警行為及時記錄，并保存相關的時間、電量等關鍵信息。

（五）無線檢測單元

無線檢測單元由放大器、比較器、選頻電路以及檢波電路組成。其中無線信號經由放大器進行放大，隨后由選頻電路進行選頻，再由檢波電路進行檢波和解調，最后利用比較器得到高低電平，并采用未處理器進行處理，最終完成電能表的運行監測。

四、結語

目前，我國絕大多數城市都應用了智能電能表。人們對智能電能表的用電意識越來越薄弱，但是竊電技術卻是越來越高明，因此在提高防竊電技術的同時，更要加強智能電能表的用電管理。