電力系統竊電在線稽查裝置的開發與應用

蘇毅明

（海南電網公司，海南 海口570203）

0 引言

在電力企業管理實踐中，竊電現象的存在不僅給電力企業的經濟效益造成了影響，同時也給電力系統的安全穩定運行帶來了威脅，擾亂了整個用電秩序。因此，防竊電研究一直是電力科技領域的熱點之一。當前主要的防竊電方法是將交流采樣裝置安裝于用戶的配電線路回路中，由此可以采集到非計量回路的電能，將該數據與計量回路中的數據進行比較，即可對計量回路的工作狀態進行判斷，及時發現竊電行為。但在實際操作中，這種方法并不理想，有些用戶具有豐富的竊電經驗，可以輕易地采取一系列措施降低該方法的可靠性。為了不斷完善防竊電方法，敏感地發現竊電行為，幫助稽查人員獲取竊電現場的數據，本文開發了一種新型的防竊電裝置，它可以實時監測用電行為。

1 電力企業開展營銷稽查的意義

在市場經濟發展的今天，為了加強營銷的過程質量監督，提高電力經營的管理水平，增加企業的經濟效益，有必要開展營銷稽查工作，它是實現電力企業營銷目標的重要手段。按照方式進行分類，可以將電力營銷稽查分為在線稽查和飛行稽查2種類型。前者即根據事先確定好的篩選條件，工作人員定期在稽查信息系統中篩選出存在問題的樣本，并開展相應的檢查工作，如果發現問題，則立即進行整改。飛行稽查是指依據領導的指示與營銷工作的需要，營銷稽查機構不定期對下屬單位進行突擊檢查。在飛行稽查中，被檢單位事先不會接收到檢查通知，在稽查單位到達現場后，如果需要被檢查單位配合才會告知被檢查單位。這種稽查方式工作具有較強的方向性，且主題單一，所以對于糾正某一項錯誤工作來說具有較大的幫助。就當前來看，很多地方依然是采用傳統的稽查方法。因此，解決開展在線稽查存在的難題有著重要的現實意義。

2 當前在線稽查的主要方法

在當前的實踐中，已經出現的在線稽查方法有以下3種：

（1）利用營銷稽查模塊開展稽查工作。在營銷系統中，可以規定稽查的相應規則，將其固化到稽查模塊中，其就能夠與系統的表庫進行直接關聯，也可以采用查詢腳本的方式在相應的數據庫中查詢。這種固化方式使用門檻較低，有利于稽查人員直接使用。

（2）利用數據庫語言進行腳本的編制，實現營銷系統中數據庫的直接查詢。這種方法在沒有現成的稽查軟件時使用十分適宜，它可為稽查人員提供需要的數據，減少對無關數據的分析，提高工作效率。

（3）建立稽查工作平臺。很多電力公司已經開展建立營銷稽查平臺的工作。首先建立營銷稽查監控系統，該系統與營銷系統密切配合，同時集成其他相關的營銷數據，最終完成對關鍵節點、服務資源以及數據等的全面稽查和監控。依據不同時期的管理要求，系統可以對營銷業務的各項監控指標閾值進行監測，有利于及時發現異常情況并作出處理。

3 新型竊電在線稽查裝置的設計

3.1 系統結構

本節介紹的防竊電裝置主要包括以下幾個部分：無線探測單元，它安裝于變壓器的高壓側；用電遠程監測終端，它安裝于電能表柜中；稽查主站。圖1給出了該裝置的結構示意圖。

圖1 防竊電裝置結構示意圖

對以上幾個部分進行詳細分析，就高壓無線探測單元而言，它屬于獨立結構，其電流互感器為羅可夫斯基線圈，主要優點在于：測量范圍寬，測量精度較高，不存在磁飽和問題，響應頻帶范圍較寬，體積較小等。采用專用工具能夠帶電將無線探測單元安裝于用戶進線側，也可帶電拆卸，而沒有專用工具則無法完成以上操作，這就有力防止了不法分子私下拆裝。該單元的主要功能是采集用戶實際負荷及一次電流，并將其傳送給用電遠程監測終端。用電遠程監測終端采用了實時操作系統，32位/100 MHz的CPU，可以實時獲取和分析數據。在該終端設置了2個無線通訊接口，即RS485通訊接口、USB維護接口。該終端內部設置有相應的無線通訊模塊，可以對三相電流數據進行定時采集。另外，RS485與計量表通信后，一次和二次數據可以被存儲起來。該終端安裝在用戶的計量箱中，以實現數據的采集和通訊功能。最后是稽查主站，它與終端通信方式為主從應答：首先由主站發出命令，終端響應該命令后將對應的數據組合起來送到主站。通過主站的計算機操作人員可以進行人機對話，實現操作。可以進行召測的參數包括各相電壓和電流、有功功率、功率因數等。如果在終端上發現了竊電行為，主站能夠自動接收到相應的數據，并將其反映在屏幕上。

3.2 軟件流程設計

宏觀來看，在線稽查系統的軟件設計包括2個方面的內容：竊電狀態判斷、竊電方式判斷。在設計軟件時，采用了模塊化的方式，各個子任務被封裝成了函數模塊。在實際應用中，只需要依據現場的要求對軟件進行配置，并設置相應的參數即可。圖2給出了反竊電裝置的軟件流程圖。

圖2 反竊電裝置軟件流程圖

3.3 竊電方式識別

依據變壓器的功能平衡原理，當三相負荷平衡時有：

式中，I1、I2、I3為變壓器一次側電流；i1、i2、i3為電表所測量的電流；n為變壓器變比。

在實踐中，三相負荷并不是絕對平衡的，多少會存在一些不平衡現象，從而增大了變壓器的損耗。對此，可以將判斷竊電行為的判據設定為：

式中，m表示所設定的閾值。

通過比較一次側和二次側電流，可判斷是否存在竊電行為。

筆者對幾種常見的竊電方式梳理如下：

（1）強磁場竊電。正常情況下，電流互感器是按照比例進行一次電流變換的，如果在外部加磁場，使電流互感器的磁通達到飽和狀態，那么當一次線圈中流過電流時，所產生的磁通量將小于正常情況下的值，此時二次線圈中的電流也就比正常情況下的電流值小。針對這種竊電方式，應將干簧繼電器安裝于用電遠程監測終端，當外部磁場發生變化時，繼電器將會動作，并且發出報警信號。

（2）分壓分流竊電。在分流竊電中，用導線將電能表中的電流線圈或電流互感器二次側短接，這樣一來，流過電能表線圈的電流就會大大減小。在分壓竊電中，改變電壓回路的正常接線或制造對應的回路故障，就會導致電壓回路中沒有電壓或電壓減小。對此，引入了測量阻抗的概念，其值為：

式中，U為測量電壓；I為測量電流。

通常情況下，采用這種方式竊電可能引起相應電氣量的變化。如果是分流竊電，電能表計中的電流量會明顯減小，導致測量阻抗變大，一旦其超出設定的閾值將會給出竊電報警。同樣地，如果是分壓竊電，測量阻抗將會變小，超出閾值范圍也會給出竊電報警。

（3）移相法竊電。改變計量裝置的接線，進而改變電能表中電壓線圈和電流線圈電氣量的相位關系，從而使電能表少計電量。正常情況下，功率因數角在－90°～90°之間。

（4）電能表編程器竊電。利用這種方法竊電時，用電時間不會減少，電能表的時段也不需要進行調整，因此就不需要將電能計量裝置打開。它是利用電能表的編程器來更改峰、平、谷時用電量的占比，即保持總電量不變，降低峰時和平段的用電量，增加谷時的用電量，這樣一來，總電費就降低了。有時還可以借助于通信接口清零電能表的底度，對電度數進行重新設置，從而實現快速竊電。針對這種竊電方式，可利用用電遠程監控終端來采集峰電量、谷電量以及總電量，并將其與歷史采集數據進行比較，如果該數據發生了明顯變化，比以前的數據要小得多，就應該引起注意。

4 實踐應用案例

在實際應用中，某供電公司稽查部門發現在該管轄區內有一終端用戶用電異常，但是長期找不到證據。2011年初，該供電部門安裝了竊電稽查儀，對用電數據進行遠程讀取，得到10kV三相電流值為：Ia＝5.89 A，Ib＝5.48 A，Ic＝5.34 A；在表計中顯示的電流為：Ia＝2.47 A，Ib＝2.18 A，Ic＝2.24 A。可見，該用戶存在電流分流的情況。對此，工作人員對二次接線進行了現場檢查，發現在進表之前電流線被短接了，這一做法導致用戶電能表計中少計了50%的電量。不法電力用戶為了利益常常會大量竊電，上文中實際檢查的結果與測量結果之間盡管存在一定的誤差，但是對于電力工作人員來說，可以及時發現竊電行為并加以阻止，這就避免了追補電費和電力公司的經濟損失。另外，建立竊電稽查系統還可以對竊電行為起到震懾作用。例如，某酒店報裝容量為200kVA，計量裝置安裝于用戶院內，不利于檢查，工作人員雖懷疑該用戶竊電，但一直沒有找到證據。2011年初，為該用戶安裝了竊電稽查儀，幾天后該儀器發出警報，工作人員對現場進行檢查仍未發現竊電依據，但供電單位將該用戶列為重點監測對象，之后該用戶的用電量增加了30%。可見，在用電現場安裝在線稽查裝置，相當于安裝了攝像頭，能夠有效遏制用戶竊電行為。

5 結語

本文介紹了一種新型的竊電在線稽查裝置，給出了具體的設計方案，重點分析了其原理和實現方法，最后以應用實例驗證了該裝置在竊電行為判斷上的準確性和實用性。該竊電在線稽查裝置可靠性高，成本較低，具有較高的推廣價值。

［1］張玲，楊大偉，張軍.負荷管理系統雙回路比較法在反竊電中的應用［J］.黑龍江電力，2009（4）：279～281

［2］龔勇鎮.羅氏線圈電流傳感檢測技術研究概況［J］.廣西輕工業，2011（2）：54～56