電力負(fù)荷管理系統(tǒng)在反竊電中的應(yīng)用

朱曉琴 杭銀麗

摘 要：在總結(jié)竊電原理和方法基礎(chǔ)上，探討了利用電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的日數(shù)據(jù)分析功能模塊分析終端數(shù)據(jù)異常和電表數(shù)據(jù)異常，進(jìn)行疑似竊電用戶清單的篩選、監(jiān)視，并對這些清單用戶采集電壓、電流、功率、電量、相位等相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合功率曲線，比對RS485數(shù)據(jù)與脈沖數(shù)據(jù)，深度分析采集數(shù)據(jù)，判斷用戶的竊電運(yùn)行情況，提高反竊電工作的速度、效率和準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：竊電；電力負(fù)荷管理系統(tǒng)；用電異常數(shù)據(jù)分析；反竊電

引言

目前各供電企業(yè)針對網(wǎng)內(nèi)的竊電現(xiàn)象，在反竊電工作上的重點偏重于計量裝置安裝方法的改進(jìn)、外圍防護(hù)的改進(jìn)（防竊電計量箱、防偽封印、防竊電鎖）、對比用戶歷史用電量、常規(guī)的反竊電專項活動等，但存在一個很大的問題是不能及時發(fā)現(xiàn)竊電行為、調(diào)查取證難、竊電判別依據(jù)不科學(xué)等。因此，反竊電的根本是利用信息化、智能化的先進(jìn)技術(shù)，做到計量數(shù)據(jù)及時可查，用電數(shù)據(jù)及時分析，計量裝置在線可控，發(fā)現(xiàn)異常及時報警。隨著電力負(fù)荷管理系統(tǒng)應(yīng)用的不斷深入和推廣，可召測電力用戶的電量、電壓、電流、功率、功率因數(shù)等用電信息的實時值和凍結(jié)值，通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)深度地分析，可以初步篩選出疑似竊電用戶，并遠(yuǎn)程動態(tài)跟蹤計量裝置的異常情況，為打擊違法竊電行為提供重要的情報和依據(jù)，極大減少竊電造成的損失。

1 竊電原理

竊電種類可以分為兩種：一是計量裝置之前的竊電，二是針對計量裝置的竊電。

1.1 計量裝置之前的竊電

該類竊電主要指私自在供電線路上接線用電，危害性較大，不但造成供電部門的電量損失，同時還可能由于私拉亂接和隨意用電，造成線路和公用變過載損壞，擾亂、破壞供電秩序，極易造成人生傷亡及引起火災(zāi)等重大事故發(fā)生，對社會造成極大的負(fù)面影響。

1.2 針對計量裝置的竊電

該類竊電主要指竊電行為人通過對電壓互感器、電流互感器、二次回路、電能表做手腳，使電能表少計或不計電量，從而達(dá)到竊電的目的。

根據(jù)電能計量原理，無論單相還是三相電能表其某個測量元件計量的功率均為：P=UIcos（U∧I），其中，U、I分別為接入電能表單個測量元件的電壓、電流有效值，（U∧I）為電壓超前電流的角度。因此，電能表計量功率的大小與U、I和（U∧I）有關(guān)，改變其中任何一個因素，都可使電能表少計或不計，達(dá)到竊電的目的。總結(jié)針對計量回路的竊電，可分為欠壓法竊電、欠流法竊電和移相法竊電三類。

2 竊電特征數(shù)據(jù)研究

根據(jù)眾多竊電案例顯示，盡管各種竊電手法很多，可以總結(jié)為欠壓法竊電、欠流法竊電、移相法竊電、擴(kuò)差法竊電、無表法竊等五種類型，但最常見的是欠壓法竊電和欠流法竊電兩種方式，下面將分別研究這兩種竊電方式的電壓、電流數(shù)據(jù)特征。

2.1 欠壓法竊電特征數(shù)據(jù)研究

欠壓法竊電時往往呈現(xiàn)電壓幅值不同程度減小、相位發(fā)生變化，具體為連續(xù)兩個采集點一相或兩相電壓幅值小于等于額定值的70%，且有明顯的階段特征，在較長的一個時間段里（可連續(xù)搜索一個月的數(shù)據(jù)），電壓正常與異常交替出現(xiàn)，且電壓出現(xiàn)正常值的時間一般為供電公司工作人員可能會到現(xiàn)場工作的時間段，如抄表日、每周一至周五的白天等。如果符合上述特征，基本可以斷定為竊電。

2.2 欠流法竊電特征數(shù)據(jù)研究

通過欠流方式竊電最常見的是使用“U”型環(huán)短接電流二次回路，具體特征數(shù)據(jù)為：（1）連續(xù)8個以上測量點，最大相電流大于1A，最小相電流≤50%最大相電流。（2）由于用戶竊電操作頻繁，每次短接的情況都有差異，一是短接的相別不同，最小電流出現(xiàn)在不同相上；二是每次短接的可靠程度不一致，最小電流與最大電流之差比例有差異。（3）當(dāng)三相電流幅值不對稱時，三相電流的變化規(guī)律卻基本一致，即電流曲線的圖形基本一致，這一點很重要，這是判斷竊電（或異常）與不對稱負(fù)荷的重要依據(jù)。以上三種數(shù)據(jù)特征為并列條件，若同時滿足，則可判斷為竊電。

3 利用電力負(fù)荷管理系統(tǒng)進(jìn)行反竊電分析

目前，電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的日數(shù)據(jù)分析功能大致可分為終端數(shù)據(jù)異常分析功和電表數(shù)據(jù)異常分析。其中，終端數(shù)據(jù)異常分析所采用的數(shù)據(jù)來自電表脈沖接口經(jīng)滑差計算得到，一般有超載、欠載、功率突變、整點功率為零、功率超參考指標(biāo)、功率因數(shù)過低等分析項目；電表數(shù)據(jù)異常分析所采用的數(shù)據(jù)直接取自電表RS485接口，提供電壓異常、電表斷相、電流不平衡、電表時鐘不準(zhǔn)、電表費(fèi)率錯誤、RS485數(shù)據(jù)與脈沖數(shù)據(jù)不一致等分析項目。

利用電力負(fù)荷管理系統(tǒng)進(jìn)行反竊電分析，首先，根據(jù)日數(shù)據(jù)分析功能模塊，分析終端數(shù)據(jù)異常和電表數(shù)據(jù)異常，初步梳理篩選出疑似竊電用戶清單；再對這些清單用戶采集電壓、電流、功率、電量、相位等相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合功率曲線，比對RS485數(shù)據(jù)與脈沖數(shù)據(jù)，深度分析采集數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確判斷用戶計量裝置的運(yùn)行情況。正常情況下，用戶用電量與負(fù)荷電流基本是平衡的，如果數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)電能表或互感器電壓斷相、電流欠流、功率為零、功率突變等情況，應(yīng)到現(xiàn)場進(jìn)行核查，確認(rèn)計量故障或用戶竊電行為。

3.1 終端數(shù)據(jù)異常的反竊電分析

在電力負(fù)荷管理系統(tǒng)中，對于終端異常數(shù)據(jù)的反竊電分析，重點應(yīng)放在功率突變、欠載（最大功率小于變壓器容量30%）和整點功率全為零的用戶上。其中，對于欠載和整點功率全為零的用戶也有可能存在竊電行為，但其可能性相比于功率突變用戶較小，因此僅需每月進(jìn)行統(tǒng)計分析，并派檢修維護(hù)人員現(xiàn)場查看，排除現(xiàn)場設(shè)備接線錯誤或用戶停電，從而發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)竊電情況。

同樣，分析功率突變用戶，要剔除功率超參考指標(biāo)用戶，并結(jié)合日功率曲線、周功率曲線和月功率曲線進(jìn)行綜合判斷，如三種功率曲線均為突變，則用戶有較大的竊電嫌疑。需要將此用戶定義為重點監(jiān)視戶，定期核查各項數(shù)據(jù)；同時，根據(jù)電力負(fù)荷控制系統(tǒng)反映的用戶電量突變?nèi)掌诤蜁r間，開展不定期巡查，便于當(dāng)場即時發(fā)現(xiàn)竊電情況。

3.2 電表數(shù)據(jù)異常的反竊電分析

利用電力負(fù)荷管理系統(tǒng)對電表數(shù)據(jù)異常的反竊電進(jìn)行分析，重點應(yīng)放在電壓異常、電流不平衡和斷相用戶上。通過分析電壓、電流異常數(shù)據(jù)特征，結(jié)合功率曲線，可準(zhǔn)確地反映用戶的用電異常變動情況，從而判斷用戶的竊電方式。

3.2.1 電壓異常的反竊電分析

電壓異常竊電通常有壓變?nèi)劢z熔斷或電壓二次回路斷路等方式，造成電壓回路失壓，達(dá)到少計電量的目的，這種竊電方式在高供低計用戶中較為常見，有永久和間歇之分，往往表現(xiàn)為電壓幅值不同程度減小、相位發(fā)生變化。

在電力負(fù)荷管理系統(tǒng)中，利用日數(shù)據(jù)分析模塊的電表數(shù)據(jù)分析功能，選擇“電壓異常”項目，參數(shù)設(shè)置為連續(xù)兩個采集點一相或兩相電壓幅值小于額定值的70%進(jìn)行用戶竊電分析。同時，失壓竊電的電壓值與電壓回路故障一致，要區(qū)分永久性竊電和一般性故障，需在現(xiàn)場檢查時加以甄別。而間歇性竊電有明顯的階段特征，在較長的一段時間內(nèi)（可連續(xù)分析一個月的數(shù)據(jù)），電壓正常與異常交替出現(xiàn)，且電壓出現(xiàn)正常值的時間一般為供電公司人員可能會到現(xiàn)場工作的時間段，如抄表日、每周一至周五的白天等。如符合上述特征，基本可以斷定為用戶竊電。

3.2.2 電流不平衡的反竊電分析

通常，電流不平衡的竊電最常見的是用U型環(huán)短接電流二次回路。由于這種方式操作簡單、拆除快捷，到現(xiàn)場例行檢查時很難發(fā)現(xiàn)。但只要預(yù)先準(zhǔn)備充分，利用電力負(fù)荷管理系統(tǒng)進(jìn)行異常數(shù)據(jù)定期、重點監(jiān)視分析，還是有可能查獲的。

在電力負(fù)荷管理系統(tǒng)中，利用日數(shù)據(jù)分析模塊的電表數(shù)據(jù)分析功能，選擇“電流不平衡”項目，參數(shù)設(shè)置為連續(xù)8個以上測量點，最大相電流大于1A，最小相電流不大于最大相電流的50%進(jìn)行用戶竊電分析。同時，用戶竊電操作頻繁，每次短接的情況都有差異，一是短接的相別不同，最小電流出現(xiàn)在不同相上；二是每次短接的可靠程度不一致，最小電流與最大電流之差比例有差異。而且，當(dāng)三相電流幅值不對稱時，三相電流的變化規(guī)律基本一致，即電流曲線的圖形基本一致，這是區(qū)別判斷竊電或異常與不對稱負(fù)荷的重要依據(jù)。

4 實例分析

某食品有限公司，主變?nèi)萘?50kVA，用電負(fù)荷長期低于主變?nèi)萘?0%，功率曲線波動相當(dāng)大，日功率突變，月功率也突變，用電情況較為異常。考慮到一般此類行業(yè)用戶生產(chǎn)的連續(xù)規(guī)律性，將此戶定義為重點監(jiān)視戶，并按月上報，上報第二個月，用電檢查人員現(xiàn)場反饋此用戶繞越表計用電，屬竊電行為，已進(jìn)行處理，現(xiàn)已恢復(fù)正常用電。竊電時功率曲線和正常時功率曲線分別如圖1、圖2所示。

某工業(yè)用戶主變?nèi)萘?50kVA，反向有功示度較大，達(dá)到109.14kWh，用電負(fù)荷低于主變?nèi)萘?0%，自投產(chǎn)以來一直欠載，將此戶定義為重點監(jiān)視戶，并按月上報。上報第二月，用電檢查人員現(xiàn)場反饋此用戶私自短接CT電流相，屬竊電行為。竊電時功率曲線和正常時功率曲線分別如圖3、圖4所示。

5 結(jié)束語

受到經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使，以及技術(shù)水平的不斷提升，竊電方式正在朝著多樣化和高科技化的方向發(fā)展。供電企業(yè)通過電力負(fù)荷管理系統(tǒng)在反竊電領(lǐng)域的應(yīng)用，在軟件數(shù)據(jù)分析功能基礎(chǔ)上，利用終端數(shù)據(jù)和電表數(shù)據(jù)的綜合比對，結(jié)合用戶日、周、月的階段數(shù)據(jù)，對用電異常數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，縮短了竊電運(yùn)行時間，利于及時發(fā)現(xiàn)、準(zhǔn)確合法追補(bǔ)用戶電量，有效地打擊了竊電行為，最大程度地降低了供電企業(yè)的損失，提升了企業(yè)科學(xué)管理的水平。

參考文獻(xiàn)

[1]馮曉琴.竊電分析及防竊電技術(shù)措施[J].四川電力技術(shù)，2005，74（5）：24-25.

[2]文志成，張偉.GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

[3]韓松林.對幾種防竊電電路的功能分析[J].電測與儀表，1999，36（7）：8-12.

[4]孫洪波，薛小剛，鐘信潮.三相三元件有功電能表防竊電技術(shù)[J].重慶大學(xué)學(xué)報，2002，25（12）：87-90.

[5]楊蘭.配電管理系統(tǒng)實現(xiàn)防竊電功能[J].電力自動化設(shè)備，2002，22（1）：84-85.

[6]韓穎，王旭，吳嗣亮.電力系統(tǒng)異常用電綜合防治方案的研究[J].電訊技術(shù)，2003，74（5）：74-78.

作者簡介：朱曉琴（1969-），女，江蘇南通人，本科學(xué)歷，工程師，高級技師，主要研究方向為計量、用電采集。

杭銀麗（1986-），女，江蘇南通人，研究生學(xué)歷，工程師，主要研究方向為用電信息采集系統(tǒng)分析、運(yùn)行與深度應(yīng)用。