智能电能表的防窃电技术及其应用
   来源:中国科技博览     2021年08月07日 11:52

[摘 要]智能电能表的应用对窃电以及防窃电的管理水平起到促进作用。本文分析了智能电能表的结构特点,阐述了智能电能表的防窃电技术,探讨了智能电能表防窃电技术的应用。

[关键词]智能电能表;防窃电技术;结构特点;应用

中图分类号:TM73;TM933.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0379-01

随着科学技术的迅速发展,电子式电能表已经不适合现代社会的需要。智能电能表依托先进的自动化技术可以存储数据信息,实时监测用电情况,进行数据的多样化传递等。因此,如何利用智能电能表开展防窃电工作,维护用电市场秩序,确保用户和投资者的利益是供电企业亟待解决的难题。

1、智能电能表的结构特点

由于智能电表自身所具有的性能优势,使得智能电表目前已经成为用电用户所必备的基础电力设备之一。①智能电能表是现代科技发展的产物,主要由硬件组成,其主要的硬件设施有计量芯片、存储单位、控制回路以及中央控制单位等。目前比较能够经常见到的相关智能电能表一般由EEPROM芯片或者FLASH芯片构建而成,该芯片技术再与硬件设施相结合就可以实现对用户用电情况的归置。与此同时,智能电能表的接口较多,譬如无线公网、近距离无线、红外通信接口、更设有一定的CPU接口等其他各种接口,上述各种接口都是进行重点防护的对象,而其中又以数据存储接口以及通信接口为防护对象的重中之重。②智能电能表的优势众多,比如说智能电表能够对所用电量进行及时计算,同时还能实现对信息的处理、检测乃至于自动控制工作的进行。目前很多智能表都已经使用ESAM模块,ESAM模块的使用是保障智能电能表智能化实现的关键因素,ESAM模块能够实现数据芯片的载入,同时ESAM模块的运用也使得智能電能表具备了较好的防护功能,从而使得相关数据的存储、相关数据的加密甚至线路的加密均处于一个特别安全、保密的状态,而上述优势都是现代化智能电能表所具备的特点。

2、智能电能表的防窃电技术

2.1 智能电能表的电力负荷控制系统的防窃电技术。电力负荷控制系统能够实时的对用户用电情况进行实时监测,当收集到各种数据时,会及时对数据进行处理,绘制会负荷曲线,方便系统分析用户用电情况。系统采用的是高科技手段窃电侦查技术,它最突出的功能是引入了反窃电手段。这个系统的引入特别合适使用于用电分析、数据分析以及电力异常分析等等。用户分析,会对用户历史用电数据统计,发现用户用电规律,在使用最小二乘法建立起预测模型,再同用户实际用电情况进行分析对比,就能及时发现电量的变化。采样到的数据分析是借助另外一组TA/TV回路采集路线,对用户使用电进行计算。然后同用户电能表回传数据对比,这就能发现异常所在。一旦异常比较大,应该确定出用户窃电行为,进行相应的处理。一般而言,用电异常检测主要检测的是电流数据或者各个相位电压实时变化情况。当系统被实时监测出来之后,就能发现数据遗产变化。控制中线会及时发展警告,告知检查人员开展实地检查,就能确定出用户的窃电现场。

2.2 智能电能表的电力线载波集中抄表系统的防窃电技术。电力线载波集中抄表系统主要由集中器、主站以及载波式电能表构成。主站和集中器之间是借助全球移动通信系统GSM连接的,电能表和集中器之间使用电力线方式紧密结合在一起。低压集中抄表系统选用费控智能电能表,它本身具有电流实时监测、电压和记录功能。集中器将采集到的终端电能表数据实时传输,直接传递给主站。实现了电能表装置的监控。系统会将本次收集到的资料同上次抄回的数据进行分析对比。再使用负荷曲线,历史电量柱状图等等方式进行分析对比,就能及时发现问题所在,进行发现用户的窃电行为。该系统自身还具有自检用户用电异常功能,对用电出现异常的主站会基于短信形式发送给稽查人员。稽查人员及时到达现场开展,这能发挥出威慑力的作用,避免出现窃电案件,为电费的回收提供了有效保障。

2.3 智能防窃电系统的防窃电技术。智能防窃电系统主要采用的是数据采集,对比分析方式,侧重对用户用电信息、二次用电分析。当实时的数据监测,数据变化就能准确判断出用户是否存在窃电行为。一般而言,一次侧的或者二次侧采集用户的数据,将同一地点的用电情况进行实施监测,实现数据传输。当负控终端已经将信息一侧、二次侧的数据传输到主站时,就可以根据曲线变化情况,明确出用电是否出现异常。无线数据采集器安装在变压器一侧位置,主要作用是进行采集、处理和存储,实现三相电流数据传输。然后在通过微功耗无线方式传出给负终端,无线数据采集器实现相互感应,提供给电流采集和电路供电需求。该技术的引入被推广使用,采集器主要分为三种,母线式、卡口式、母排式。分别处于不同的电力线串接位置,在采集器两端接线端子位置上,操作起来非常简便。

3、智能电能表防窃电技术的应用

3.1 在智能电能表反向电量异常分析中的应用。智能电能表具有双向计量功能,正向和反向电量均可读取。除了发电用户,普通用户一般只是消费电能,电能表一般记录正向电量,但在表计进出线接反则会造成反向电量。如果人为故意将进出线更改则为窃电行为。可读取智能电能表计中连续10天的日冻结正向电量示值和日冻结反向电量示值,对日正反向电量的比对来分析判断现场是否存在反接线问题。

3.2 在智能电能表恒定磁场干扰分析中的应用。恒定磁场干扰会造成表计计量失准,智能电能表对恒定磁场干扰具有判断分析的功能,当产生恒定磁场干扰,表计会记录发生和结束时刻以及这些时刻时的电量情况。通过对表计中近十次恒定磁场干扰记录可判断疑似窃电。

3.3 在智能电能表开表盖记录分析中的应用。表计一般在出厂时会将开盖记录清除,在配送、安装、运行时都不会进行开盖,如有开盖则可能存在表计被拆开进行改装,造成表计计量失准,具有疑似窃电行为。通过读取智能电能表中的近10次开盖记录,开盖时间发生在表计安装后,则需对表计进行校验确认。

3.4 在智能电能表零线电流分析中的应用。目前,单相智能电能表具有零线电流记录功能,零线电流记录是智能电能表特有的功能。理论上单相表计的火线电流要等于零线电流,否则有窃电的可能性或用电异常问题。通过读取表计零线电流和火线电流进行比对,如果不相等则显示零线电流异常。

3.5 在智能电能表断缺相、失压、失流记录分析中的应用。智能电能表对于最近十次断缺相、失压、失流记录均会存储,这些记录中包含了发生结束时刻以及这些时刻的有功电量示值。人为故意造成表计的断缺相、失压、失流行为确定为窃电,通过这些信息的获取可判断疑似窃电。

3.6 在智能电能表停电记录分析中的应用。窃电用户经常性将表前闸刀断开,在表计进线前端直搭用电,造成表计不计量和无法利用用电信息采集系统进行远程查看,这种方式导致后台无法分析,现场反窃电查处难度大。针对上述情况,可通过读取智能电能表中最近十次掉电记录,分析用户规律性窃电的时间段,当表计数据由正常采集改变为无法采集,则可判断用户开始窃电。

4、结束语

智能电能表作为智能电网互动性的良好媒介,在智能电网的建设中发挥着不可替代的作用。在实践中,供电企业应认真分析智能电能表的工作结构特点,熟悉掌握智能电能表在反窃电方面的应用,并结合实际工作需求,科学研发一些智能电能表的现场分析仪,实现现场对智能电能表的相关参数进行读取分析,快速判断疑似窃电情况,有效排查出一些隐蔽性的窃电行为,为窃电查处提供技术支撑。

参考文献

[1] 王伟能.智能电能表中窃电与防窃电技术分析[J].湖南电力,2012(05).

[2] 刘崇伟.智能电能表防窃电技术研究[J].电气应用,2014(01).

作者简介

关梦雅,女,蒙古族,本科学历,1989年出生,工程师,现从事供电企业电能表检验检测工作。

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