電力計量系統防分流竊電技術的思考

國網安徽省電力有限公司亳州供電公司 王光耀 孟慶泉

在電力系統運行過程中，由于竊電行為的存在，讓電力企業和國家承受著巨大的經濟損失。因此，各個國家和企業均需要對防分流竊電技術進行深入探究。例如，在最初的運營階段之中，部分企業在電力計量裝置中加入了蠟封或漆封等保護方式，對竊電行為進行預防。但這種操作很容易受到周邊環境的影響，導致其脫落。隨著科學技術的日益進步，電力企業需要重新構建電力計量防分流竊電體系。

1.竊電的危害及防竊電技術的發展現狀

隨著人們生活水平的不斷提升，以及用電量的增加，分流竊電行為也越來越多，為電力部門帶來了巨大經濟損失，因此本文首先總結了竊電的危害及防竊電技術的發展現狀。

1.1 竊電產生的原因及危害

電能是現階段人類發展的重要能源之一，屬于必不可少的一部分。無論是在發達國家，還是在發展中國家，均會對電能產生較強的依賴性。當前，很多企業的發展過程中需要消耗大量的電能，表現最為直觀的便是電費信息。很多經營者為了降低電費數額，使用非法的竊電行為，為電力行業的發展帶來了極大影響。

1.2 常見的竊電方法

截止到目前，常見的竊電方式主要包括以下三種：第一，短路計量裝置竊電。很多用戶利用導線將電流線圈短接，從而達到電流分流及竊電目的，這也是目前使用最多的竊電方式之一。第二，將電壓線圈中的分壓阻斷，或者利用電壓聯片斷開形式實現竊電，該種形式不單可以減少電量計量，還能降低電費數量。第三，零火線調節竊電。該種方式涉及到的技術含量較高，其中的操作流程也顯得十分復雜，為用戶帶來極大的安全隱患。

1.3 當前防竊電方法中出現的問題

首先是可靠性較低，在目前，大多數防竊電方法之中加入了多余的部件和信號，很可能對電能表正常工作產生影響，甚至還能出現失準計量情況，降低其可靠性。其次，具體的竊電量無法得到準確記錄。當前，防竊電裝置無法對具體的竊電量和竊電時間進行記錄，這也為后續工作的開展帶來了極大困難。再次，自身保護功能不全面。目前涉及到的防竊電技術往往只具備單一的檢測功能，并不能對相關竊電行為進行深入性防護。最后，防竊電技術的成本投入較大。在防竊電裝置設計過程中，涉及到很多集成電路，尤其是在計量方案的實施上表現的更為明顯，進而增加了整個防竊電工作的投入，為該裝置的全面推廣制造了極大麻煩。

2.電力計量系統防分流竊電技術思考

在防分流竊電技術使用過程中，主要涉及到的設備包括數據收集器、單片機和外圍設備三種。工作時主要是對電路之中的電壓電流比進行實時監控，避免竊電行為的出現。目前，最為常用的系統為ATmega16系統，該系統的自身功能十分全面，可以將整個監控工作的難度大大降低。除了上述硬件設備之外，該系統還配備了一些軟件編程系統，最終做到對整個流程管理和監督，確保分流竊電技術的穩定運行。

2.1 數據收集處理技術

電力計量系統之中的主要工作是對電路之中的用電數據進行詳細的測量和記錄，其中，數據收集器作為電力計量系統中的重點部分，是該項技術主要的應用對象。數據收集器安裝了多功能的數據收集器，在實際數據采集過程中，能夠根據數據類型的不同，對科學的收集功能進行全面選擇。當數據收集完成之后，收集器可以與單片機形成連接，并將數據轉移到單片機之中，最終實現數據的進一步收集和處理。另外，在數據收集過程中有很多注意事項，由于電路的不同，所使用的收集方式也不同。例如，在數據收集過程中，主要涉及到三種功能，即ADC，A線路與C線路的數據收集方式存在明顯差異性，只有這樣，才能確保后續數據收集結果的準確性。從這里也可以看出，在線路系統收集過程中，需要對各個線路進行進行分別收集，決不能應用統一的數據采集模式，更不能將所有數據疊加在一起，從而為后續工作的開展提供支持。

2.2 單片機處理技術

單片機主要指電力計量系統之中的組成芯片，屬于是核心信息處理系統。另外，單片機不僅在電力計量系統之中得到了應用，在自動化等領域之中也發揮出了自己的作用。在電力計量過程中，涉及到的存儲器規格為16K，而在實際應用之中，可以利用其中的芯片來存儲軟件程序。除此之外，單片機之中還設置了一些IPS外界連接口，在連接口的作用下，單片機可以和處理芯片連接到一起，將計算機上的管理程序轉移到單片機之中，同時將數據傳回到計算機，達到統一管理的目的。除了上述功能之外，單片機還具備信息監控功能和信息管理功能，在這些功能相互作用之下，單片機能夠確保電力計量分流竊電技術的全面實施，這也是整個防分流竊電技術的主要組成設備。

2.3 外圍設備處理技術

在防分流竊電技術應用過程中，除了上述兩種設備的應用之外，還需要將外圍設備的作用發揮出來，該種外圍設備的常見類型有顯示器、時鐘芯片等等。通過外圍設備的應用，可以讓整個防分流竊電技術的有效性充分發揮出來，例如，在顯示器應用過程中，能夠將信息的最終傳遞結果直觀的展示出來，或者在問題出現之后，將問題發生位置和具體表現通過顯示器展示出來。除此之外，在電力計量防分流竊電技術之中應用顯示器，可以大大降低檢修人員的檢修時間。由于時鐘芯片的應用，設備整體的運行時間將會與外界時間相一致，一旦二者時間出現偏差，很容易引起設備切換故障，始終芯片剛好能對該項故障進行控制。從這里也可以看出，外圍設備在電力計量防分流竊電技術中的應用具有很高價值。

2.4 電力計量防分流竊電技術的工作流程

整體來看，電力計量防分流竊電技術工作主要包括以下幾方面：第一，核心處理器的初始化以及各個設備之間運行保持同步。為了提升技術的使用效果，在整個系統開始運行之前，人們需要對處理器進行全面檢查和完善，刪除其中涉及到的無效信息，提升運行過程的穩定性。除了這些之外，還要對設備內部的運行時間進行調整，與現實保持同步。第二，系統運行狀態的檢測。工作人員可以將系統之中的設備狀態進行調節，以檢測狀態為主，分析和整理其中涉及到的數據信息，一旦發現與要求不相符的問題，應該在第一時間內通過顯示器表達出來，讓管理人員盡早了解。第三，對相關數據進行全面性處理。由于單片機是主要的數據處理設備，人們可以利用數據收集器將信息傳輸到單片機之中，隨后對數據進行全面處理。

3.基于4G技術的防分流竊電系統

3.1 4G技術

4G技術指的是第四代移動通信技術，作為當前最為先進的移動電話標準，4G技術可較好服務于電力計量系統的防分流竊電需要。4G技術具備快速傳輸音頻、圖像、數據、視頻的能力，且幾乎能夠滿足所有用戶的無線服務需求，這就使得電力計量系統的防分流竊電目的同樣能夠基于4G技術的應用實現。

3.2 系統構成

基于4G技術的防分流竊電系統需要進行原有電力計量系統的改進，這一改進是為了實現短接電能表電流線圈分流竊電行為的準確、及時檢測，而結合應用4G通信網絡建立的信息傳輸平臺，整個系統便能夠分為監測中心與監測終端兩部分，將檢測獲得的信息通過4G網絡進行傳輸，便能夠第一時間獲取分流竊電行為的相關信息，電力計量系統防分流竊電需求也能夠由此得到滿足。

3.3 實現路徑

對于基于4G技術的防分流竊電系統來說，數據采集屬于該系統實現的關鍵之一，這里的數據采集包括電流數據與電壓數據的采集，而為了真正實現兩種數據的有效采集，系統即可利用電子式電能表具備的用電信息存儲、雙向多種費率計量、用戶端控制、防竊電等多種智能化功能，同時也需要使用單片機內部集成的轉換器進行電流數據與電壓數據的采集，采集得到的數據還需要由單片機進行處理；監測中心同樣屬于基于4G技術的防分流竊電系統關鍵，該中心需由接口電路、PC機、通信模塊構成的無線通信系統組成，在監測終端通過4G無線網絡發送報警信號后，監測中心便能夠第一時間獲取信號并明確異常現象出現位置，同時發出有聲報警，即可保證電力工作人員能夠第一時間采取有效措施遏制分流竊電行為。

基于4G技術的防分流竊電系統離不開軟件系統的支持，如監測終端的程序流程可概括為：“開始→單片機初始化→確定正常比值→中斷→電壓電流采集→比較→大于→計量實際電量→發送報警信息→成功發送”，而監控中心的程序流程則為：“開始→中斷→讀SIM卡→識別智能終端→有聲報警→刪除短信息”，由此即可更深入了解基于4G技術的防分流竊電系統軟件構成。

3.4 試驗驗證

為證明基于4G技術的防分流竊電系統能否較好滿足電力計量系統防分流竊電需求，筆者開展了不同負荷下電流線圈被短接試驗，試驗結果如表1所示，結合該表不難發現，基于4G技術的防分流竊電系統所測數據可正確反映高壓電力計量系統電能表電流線圈被短接運行情況，該系統的應用價值可見一斑。

表1 試驗結果展示

4.總結

綜上所述，隨著人們對用電安全關注度的提升，促使防竊電工作成了相關部門的重點工作內容之一。為了提升該項工作的有效性，降低電力企業的損失，防分流竊電技術的應用顯得極為重要。因此，相關管理人員需要做好電力計量系統防分流竊電技術研究和應用工作，避免竊電行為的出現，為企業良性發展做出貢獻。