電網反竊電管理現狀及技術防范措施

王西榮 吳瑋

該文主要針對10kV配電網絡的反竊電現狀展開論述，提出了一種基于高壓智能采集終端的防竊電系統，分析了這套高壓智能采集終端的整體結構，并對結合高壓配電網構建了一套高壓防竊電系統結構。

盡管遠程自動抄表提高了現代化電網供用電管理水平，由于計量箱在用戶側，利益驅使一些用戶在計量系統的一、二次接線和計量表上做“手腳”，盡管采取了封閉式計量箱以及加大用電監察等技術和管理措施，防竊電功能卻不夠理想。因此，必須從源頭上采取防竊電措施，其關鍵是對10kV（或35kV）配電網絡和變壓器出線總表進行全方位的實時監測，本文提出了一種基于高壓的智能采集終端的全方位防竊電方法，在實際高壓反竊電中具有很好監察管理效果。

1電網反竊電技術發展現狀

現有的配電網線損分析程序多基于DOS操作系統，數據輸入、檢錯、修改不方便，輸出結果不夠豐富、簡潔。近年來，雖有不少單位開發了基于Windows的配電網線損計算分析系統，但這些系統只能給出整條饋線的線損，而不能給出饋線中任意支路和節點的線損，不利于使用單位發現饋線中的薄弱環節。國內過去從事防竊電工作主要集中在各類防竊電計量裝置上，由于其功能和方法較單一，無法對多達數千種竊電手段進行有效防護，因此基本上沒有起到防竊電作用。而供電部門的線損管理仍處于手工管理狀態，資料數據的收集、整理、分析和計算工作十分繁重，而效果不盡如人意。目前有些電力企業開發了基于電力自動化系統的線損分析系統，主要是利用如調度自動化系統、配電自動化系統、生產和營銷MIS、遠程抄表系統、負荷控制系統等的數據采集和數據傳輸功能，進行線損的統計分析，但是由于以上任何一個系統都不是針對線損監測的，均無法獨自完成整個系統的綜合線損分析，特別是無法有效防止偷漏電現象的發生，因此效果不佳。線損管理的目標是降低損耗，防止竊電、漏電和計量故障，但是由于現有的技術手段無法有效、實時地對實際線損（技術線損）進行監測，不管是用人工管理，還是利用計算機分析系統，目前的線損管理仍然離不開理論計算加統計的方法，無法對網絡中各支路、節點的線損進行實時監管，時效性差，誤差大。

2高壓智能采集終端的防竊電系統結構設計

2.1高壓智能采集終端的整體結構

高壓智能采集終端采用了模塊化設計，各模塊的功能如下：計算及控制模塊負責對電能采集模塊進行數據采集控制，高壓端的電壓和電流經組合互感器變換并經輸入電路調整和匹配后由電能參數采集模塊進行采集，得到電能相關參數，如有功功率、無功功率及各相電壓、電流、相位等，并通過現場總線送至計算及控制模塊進行保存和處理。

圖一 高壓智能采集終端系統整體結構框圖

此外，采集模塊上的單片機還可完成數據的初步分析，獲得裝置的工作狀態，如電壓互感器失壓或缺相、電流互感器短路、相不平衡等。計算及控制模塊對計量數據進行計算和分析后，可分為四路：送至存儲模塊E2PROM中保存；送至多功能液晶顯示模塊進行顯示；通過脈沖輸出接口輸出；還可通過通訊接口模塊擴展遠程控制、數據上傳功能。非揮發存儲器模塊中保存各種定值及設定的參數。該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環球市場信息導報》雜志http：//www.ems86.com總第577期2014年第45期-----轉載須注名來源電源監測、上電復位、“看門狗”模塊，用于對整個系統的供電系統進行連續監測，當供電發生異常時，將通知計控模塊保存數據及狀態并復位。光電隔離模塊可以完成數據和控制信號的雙向傳輸，并保證采集模塊與后續處理模塊的高壓隔離。電源供給模塊提供各級電壓，含模塊電路用電源、控制器數字電路用電源及全隔離的數字電路電源等。

2.2基于高壓智能采集終端的防竊電系統構建

下圖為基于高壓智能采集終端的防竊電結構原理圖，通過具有協議抄表接口的低壓采集終端采集監測點原有計量裝置的計量參數，采用高壓智能采集終端和帶組合互感器的低壓采集終端，實時采集配電網變電站關口、線路、用電負荷端的高壓側、低壓側的三相電流、運行電壓、功率因數、有功功率、無功功率、有功電度和無功電度等數據，并經無線數字移動通訊網絡上傳到監控中心。系統設計目標是實現遠程抄表、計量監察、防竊電，還可對電力用戶的負荷進行監控，并能通過計算機聯網及軟件接口實現與用電營銷系統、SCADA 系統及 MIS 等系統的接口，實現數據共享，為配電網絡優化提供最真實運行數據，為電網的優化決策提供準確的依據。實現通過多級的、網絡化的采集終端對實時監測到的高壓側和低壓側用電信息數據以及原有計量裝置的計量數據進行多向比對，監控中心計算機將數據存入歷史（原始）數據庫，通過對數據進行分類統計分析，自動計算并繪制出各監測點的負荷曲線、電量曲線、高低壓電量對比分析和用電異常等，可以形象地分析出實際運行過程中的負荷狀態，確定配電系統中的竊電用戶、計量裝置失準點和具體的電能損失量，從而為防止竊電、記錄竊電電量、降低線損提供了可靠的依據。同時根據電網負荷情況及用戶用電負荷申請，電力部門進行合理的負荷分配，在用電管理終端中設定負荷限值。對負荷超過設定限值的用戶，提出警告，同時通知管理中心，多次提示后，對仍然超負荷的用戶，實施斷電。

圖二 基于高壓智能采集終端的防竊電結構原理圖

2.3系統組成

整個防竊電系統采用了模塊化的設計方法，為了實現全方位的防竊電功能，系統設計包括以下幾個模塊：高壓采集模塊、低壓采集模塊、負荷控制模塊、監控中心和移動用電監管模塊。各采集模塊根據采集方式和安裝位置的不同，可以分別對變電站、饋線、支路、節點、變壓器和計量裝置進行監測和對負荷進行控制，從而形成一個多級的、網絡化的、高低壓參數互補、獨立采集和遠程抄表相結合的防竊電監測系統以及負荷管理控制系統。高壓采集終端采用三個單相高壓電流電壓組合互感器來進行用電電流及電壓的變換，并實現對整個終端的供電，因此，互感器不但要滿足高壓絕緣、線性度、精度等的要求，還要求具有一定的過載能力和功率。在設計低壓采集終端時，具體考慮各監測點計量裝置的不同情況，而設計了兩類低壓電能采集終端：若監測點的計量裝置為機械式或其他不帶數據接口的，則采用帶組合互感器的采集終端，自主完成各參數采集；若監測點的計量裝置帶數據接口，則通過數據采集模塊對計量裝置進行抄表，從而完成數據采集。負荷控制終端在系統中主要負責電能參數采集和負荷控制的功能。終端采用高速 32 位嵌入式 ARM 處理器+高速計算 DSP 和嵌入式實時多任務 RTOS 操作系統，采用先進的高速高精度數字采樣技術，實現實時高速電能計算，特別是在負荷波動大、諧波含量高的運行狀況下仍然能夠保證采樣和電能計量精度。監控中心由監控計算機、數據庫服務器和系統管理軟件等組成。監控中心通過運行“系統管理軟件”實現各種功能。移動用電監管終端 此終端可由用戶指定移動電話構成，用電監察人員可隨時隨地方便接收故障報警信息，為及時處理計量裝置故障，預防和查處竊電行為，保證電能計量的準確性提供了快速響應的信息通道。

高壓（10kV以上）配電網中的電力用戶在整個電力系統用戶中占有很大的比重，其計量裝置的準確度及可靠性與電力系統的經濟運行密切相關，必須構建科學的終端采集系統，提高監管效率，阻止降低竊電行為的發生。

（作者單位：國網山東鄆城縣供電公司）