对电力负荷管理系统在反窃电领域中的探讨

刘银林

摘 要: 反窃电管理一直是困扰我们电力部门负荷管理的难题,部分电力用户的恶意窃电行为,严重损害了供电企业的经济利益.本文介绍了计量回路窃电的主要方法并对电力负荷管理系统反窃电功能的设计思路进行了探讨, 仅供参考。

关键词:反窃电；电流不平衡；电量差率；用电检查

为了有效打击违法窃电行为, 供电企业投入了大量的人力物力加强用电普查, 并在电能计量装置中增设反窃电装置, 在一定程度上减少了窃电行为的发生。但由于反窃电技术水平相对较低,而各种窃电手段又层出不穷, 给供电企业反窃电工作带来很大的难度。近年来, 随着新一代电力负荷管理系统的推出, 可以对电力大客户、公用变压器用电数据以及计量回路、计量装置进行实时监测, 并能提供一套完整的用电数据以及用电异常分析工具, 为反窃电工作的开展提供了有力的技术支撑。为此, 我们很有必要对窃电方法、负荷管理系统在反窃电方面的功能设计进行研究, 以取得更好的应用效果。

1 计量回路窃电的主要方法

在电能计量过程中, 电能表不能正确反映用电量而出现错误电量的情况称为电能表计量异常。这些异常包括正常计量回路元件故障和人为窃电, 如何区分这两种情况, 准确判断窃电, 是反窃电技术的关键。

常见的窃电方法主要有:

a) 欠压法窃电, 主要包括电压回路开路、接触不良、串入电阻和改变电路接法;

b)欠流法窃电, 主要包括电流回路开路、短路、旁路和改变电路接法; c)移相法窃电, 主要包括改变电压回路或电流回路接线方法、用变压器或变流器附加电流、用外接电源使电表倒走、用电感或电容移相等;

d)极性错接线, 即改变电流互感器的进出线极性, 使其电压与电流的角度反相180°, 产生反向功率;

e)扩差法窃电, 私拆电表, 改变电表内部结构, 破坏电能表计量功能。此外还有偷换电流互感器、松动电流互感器二次端子、大负荷窃电、小负荷窃电、电流回路增加遥控开关等。随着多功能电能表的大量普及, 还出现了通过编程改变电能表运行参数或者改变电能表示度的高科技窃电手法。从表面现象看, 窃电的最终结果是计量电量与

实际用电量产生了差值, 因此, 有些供电企业采用双计量回路(或模拟比较回路)的方法来分析判断有功功率或电量是否存在差值, 并以此为依据判断是否存在窃电。这种方法在一定程度上是可行的,但在准确判断何种方法窃电、何时窃电以及对窃电过程的监控和取证等方面还存在一定的难度。反窃电技术应能及时、准确地记录窃电方法、窃电时间和窃电前后的变化过程。

2 反窃电功能的设计思路

随着通用分组无线服务( general packet radio service, GPRS)和码分多址( code division multiple access, CDMA )通信技术在电力系统的推广应用以及计算机技术的发展, 目前普遍倾向于从系统的角度对反窃电功能进行设计, 并涵盖了从用电现场计量监测到主站实时监控以及事后回溯分析等过程。新一代的电力负荷管理系统由负荷管理终端、GPRS/CDMA 通道、主站系统构成, 通过主站系统对用电现场实时监测, 对上传的各种用电数据进行分析判断, 实现对窃电及计量装置异常信息的自动报警, 对历史用电数据进行追溯分析。目前用电负荷管理终端的设计思路是: 具备交流采样功能, 并对用户的计量回路、计量设备的运行参数、电能表示度异常、负荷数据(功率、电压、电流等)异常、计量柜门开关状态等进行实时监测, 发现异常生成事件主动上报主站系统。终端记录的主要异常有: 终端停(送) 电报警功能; 计量柜(箱)门打开(关闭)报警功能; 电压回路缺相、断相、开路、短路报警功能; 电流回路开路、短路、三相不平衡、过负荷报警功能; 电压回路逆相序、电流反极性报警功能; 电能表示度下降、电能表飞(停) 走报警功能; 电池电压低、电能表时钟超差报警功能; 电能表参数设置改变报警功能, 包括电能表底度改变、需量复零、时段费率改变等。为了更好地服务于反窃电工作, 负荷管理终端应具备记录电能、电压、电流、功率、功率因数等功能, 除电量数据每小时采集一次外, 瞬时量数据采集上报周期为15m in, 为进一步分析用电异常提供了完整的可回溯的历史运行数据。在用电异常管理的后台应用中, 设计的重点在于防止误报, 并通过Web Service接口将该类事件自动触发到用电检查系统生成工作单进行流转,用电检查人员现场查处后将结果录入用电检查系统,再通过Web Service接口将处理结果反馈到负荷管理系统, 完成事件处理的闭环管理, 如图1所示。

图1 用电异常自动筛选与处理流程

电力负荷管理系统应能自动筛选出可信度较高的用电异常事件, 筛选原则为:

a) 重要的用电异常事件报警, 如缺相、断相、三相电流不平衡、电流反极性、电能表停走等;

b) 电量差率统计, 即通过负荷管理终端计量的电量与电能表计量的电量进行比较, 筛选出差率大于5% (可自定义)或以上的用户;

c) 失压失流检查, 即在自定义时段, 筛选出某两相或单相电压(电流)数据为零且持续时间超过12 h(可自定义)的用户。

3 系统功能的应用

通过负荷管理终端上报的用电异常事件筛选出可疑对象, 对其进行重点监控, 用电检查人员足不出户就可以掌握用户的用电情况, 在一定程度上减少了以往用电普查的盲目性, 提高了用电检查工作的质量和效率, 节约了用电检查工作的成本。在处理计量故障时, 根据系统负荷曲线等历史数据核实计量故障的发生时间, 为准确计算和追补电量提供了依据, 减少了与用户的纠纷。

案例1: 通过查询和分析电流不平衡事件,及时破获一起利用高科技手段窃电的案件。某日,该局用电检查人员通过负荷管理系统发现某用户电流不平衡事件频繁发生和恢复, 进一步查询该用户的历史用电数据, 发现其U 相电流数据异常, 经过初步分析判断U相计量有问题, 需要到现场进行检查。检查人员立即赶往用户现场, 在检查过程中发现U相二次电流从0.3 A 突然升高至1.5 A, 这一反常现象引起了他们的注意。经仔细检查, 发现计量接线盒下装有一个微型的遥控装置, 窃电分子利用该装置改变二次电流的大小, 从而达到窃电的目的。

案例2: 利用系统的电量差率统计功能,

发现某用户电能表计量的电量与负荷管理终端计量的结果相差较大。经现场仔细检查, 发现该用户的电能表铅封有破坏的痕迹。本案窃电分子经验丰富, 窃电手法熟练、专业, 熟悉电能表结构和原理, 用铜丝将电能表内部U、V 两相电流进出线端子短接, 然后用胶水将铅封重新粘回, 并在铅封表面添加了一层厚厚的灰尘, 用电检查人员往往很难发现铅封被破坏的痕迹, 给反窃电工作带来难度。在未使用电力负荷管理系统之前, 用电检查工作往往存在两方面的缺陷: 一是由于用电检查工作是按计划开展的, 有一定的周期性, 若用户在两次检查之间存在违约用电或窃电时, 不容易发现和处理; 二是在开展用电检查专项工作时, 供电企业对用户用电情况的掌握存在某些不确定性, 现场检查掌握的只是用户当前的用电情况, 对检查前、后的用电情况不易掌握, 难以及时发现问题。通过电力负荷管理系统的实时监测以及与用电检查系统的互联, 实现了不间断的用电普查, 有效地推动了用电检查工作的常态化。

4 结束语

电力负荷管理系统的建成, 可提升供电企业的管理水平, 全面在线监测和分析用电状态, 减少管理漏洞, 对构建资源节约型社会具有重要意义。