竊電防控技術研究與應用

深圳供電局有限公司 張昱波 黃令忠 劉曉薇

1 電能計量裝置工作原理

電能計量裝置是計量器具，用于測量和記錄發電量、供電量、廠用電量、線損電量和用戶用電量，主要由電能表、計量用電壓互感器和電流互感器、二次連接線導線構成[1]。電能使用量的具體計量方法主要通過電能表進行計量，電能表是電能計量裝置的核心，主要包括感應式電能表、電子式電能表及智能電能表，其工作原理如下：

感應式電能表工作原理：驅動元件將被測電路的電壓和電流轉變為磁力矩轉動轉盤，轉盤的軸帶動齒輪驅動計度器的鼓輪轉動，轉動的過程記錄電能累計值；電子式電能表工作原理：通過感應分壓器和電流互感器將被測的高電壓和大電流按比例轉換成低電壓和小電流，輸入到乘法器得到與功率P成比例的直流電壓U，再經U/f 轉換器轉變為脈沖頻率，將該頻率分頻后驅動計數器進行計數，得出相應的電量；智能電能表工作原理：利用分流器或電流互感器將電流信號轉變為可測量的模擬信號，利用分壓電阻或電壓互感器將電壓信號轉變為可測量的模擬信號，利用內部的芯片將模擬信號轉換為數字信號，對其進行數字積分運算輸出脈沖信號，送至中央處理器分析處理計算用電量[2]。

2 竊電案例介紹

傳統常見竊電方法主要對電能表及電壓、電流回路進行干擾，主要手段如下[3]。更改電壓回路：開路、改變計量接線方式、串聯電阻；更改電流回路：開路/短路、改電流互感器變比、使電流互感器飽和、更改端子盒接線；更改電能表：干擾（改變計量接線、強磁干擾）或繞過（在公用線路上取電、在電能表前端取電、拆除電能表短接取電）。

隨著高科技的逐步發展及不法分子的不斷研究，新形勢下的竊電行為不再像以上傳統常見的竊電手段容易發現和排查，變得隱蔽性更強、更難發覺和遏制。以下為一起隱蔽性強、技術性較高的竊電案例：在用電檢查過程中發現，一用戶利用諧波發生器向電能表的計量電壓回路注入諧波以使電能表不計量。將諧波發生器的A、B、C、O 接線柱接入電路中，控制線接至電能表領先通過零線向電能表的計量電壓回路注入諧波，使得電能表不計量從而達到竊電的目的，該諧波發生器安裝在用戶家中，控制線通過地埋后接至變壓器接地線，再通過計量箱外殼與電能表零線接通，用戶在家中打開諧波發生器的電源開關以及啟動按鈕，可以使電能表的電壓回路波形失真，影響表計計量芯片正常工作甚至停止計量，就可以進行竊電。

3 竊電防控技術及措施

3.1 竊電防控技術研究

有專利提出一種多系統協作的反竊電防控架構，利用現有電網企業系統和反竊電防控裝置，對經常竊電分子進行打擊，此種方法只適用于單一、簡單手段進行竊電的行為，不適用于更高級別的竊電手段；有文章提出集成營銷系統、采集系統、配電SCADA 系統和物聯網負荷監測裝置功能實現數據共享，構建竊電防控體系，此種方式數據過于繁重，不適用于目前沒有眾多數據共享的平臺。

基于以上，本文對竊電防控技術進行進一步研究，以期得到更好的防控效果。對反竊電終端進行研究，構成如圖1所示，主體內部設有主板、正面設有顯示屏、正面顯示屏頂部設有指示燈、頂部中心位置設有報警器、兩側設有揚聲器、底部中心位置設有電源接口，顯示屏底部設有操作按鈕；揚聲器通過報警器與主板電性連接，顯示屏和操控按鈕均與主板電性連接[4]。

圖1 反竊電終端構成示意圖

主板包括檢測模塊、GPRS 定位模塊、控制模塊、監測模塊和連接模塊，檢測模塊包括電流檢測單元和電壓檢測單元，電流檢測單元與外部電能表的電流端電性連接，電壓檢測單元與外部電能表的電壓電性連接，檢測模塊與控制單元電性連接；GPRS定位模塊包括電流定位單元和住戶定位單元，電流定位單元與住戶所對應的住戶電能表釋放的電流對應連接，GPRS 定位模塊與控制模塊電性連接；控制模塊包括顯示單元和反饋單元，顯示單元與主體正面顯示屏電性連接，反饋單元與外部電路工作人員檢測設備電性連接；監測模塊包括電流傳感器和電壓傳感器，電流傳感器與電壓傳感器均與外部電能表實時的電性連接，檢測模塊通過控制模塊與顯示屏電性連接；連接模塊包括藍牙單元，藍牙單元與外部藍牙進行電性連接。

當電能表發生異常時，通過報警器報警提醒用戶查看，采用顯示屏通過主板表面的檢測模塊定期對電能表進行檢查，保障電能表的記電準確性；通過檢測模塊對電能表實時的電流電壓進行檢測，保障電流電壓的穩定；同時通過GPRS 定位模塊對用戶和用戶對應的電能表給予特定的標記，便于在用戶在發生竊電行為時及時查出電流通方向與電的源頭方向，便于對竊電的精準排查與及時處理，提高用戶用電的安全性；通過檢測模塊在用戶不用電時對電能表進行定期排查，保障電能表的穩定性與安全性；通過GPRS 定位模塊對用戶所對應的電能表流出的供電進行標記定位，當有竊電時，由于特定的電流標記可迅速對相對應用戶電流的流向進行及時的定位，便于及時隔斷竊電行為，保障用戶用電安全；通過監測模塊對電能表實時流出的電流和電壓進行監測，可對竊電時電流發生明顯變化時進行實時反應與警報，便于及時處理；用戶可通過外部藍牙與主體進行連接，反饋單元及時反饋用戶用電異常的電信號至外部維修人員進行及時檢修。

3.2 竊電防控技術應用

對上述反竊電終端進行小范圍應用，在應用的6個月內通過用戶自行反映及終端的反饋信號準確定位、排查到11個用戶的竊電行為，電力人員及時處理隔斷竊電行為，為用戶挽回了不必要的經濟損失。統計對比此區域某線路應用反竊電終端前、后半年的線損數據，其供電量（萬kWh）、售電量（萬kWh）、損失率（%）分別為1253.76/971.52/22.51、1285.23/1115.58/13.20，發現應用反竊電終端后線損率降低9.31%，提升了供電企業經濟效益，驗證了反竊電裝置的可行性及可靠性，為持續竊電防控工作提供思考方向。

3.3 竊電防控措施

盡管竊電的方式方法很多，但從根本上來看無外乎改變電能表、電流、電壓、功率因素來使電能表減少計量，從而達到竊電，針對常見及容易發生的竊電手段提出以下防控措施：縮短檢查周期，突出檢查重點，保證計量箱、計量柜、電能表的零線不外露；加大自動化設備的投入并加強用戶管理，結合線損率定期分析重點用戶的負荷變化，及時發現用電異常；合理應用反竊電新技術新裝置，對新技術新裝置進行反復驗證后投入使用；有效利用監控系統，對頑固竊電用戶采用長期監控，在用電檢查時重點排查；加大處罰力度，讓犯罪成本大于不義收益，定期進行反竊電宣傳，讓不法分子產生不敢竊電的心理。