研究防窃电装置在无线电负荷管理系统中的运用

李娟

【摘要】电力市场环境下，地区电网无线电负荷管理系统功能开始扩展到相关的工程实践中，一些不法用户开始对电能计量装置采取多种技术进行窃电，随着窃电行为时有发生，结合无线电负荷管理系统的特点，电力部门开始在用户端和主站端安装防窃电装置。

【关键词】防窃电装置 管理 运用

电力部门市场化以来，由于利益的影响，许多用户在对电力部门安装的电能计量装置进行技术改造，窃取电量，损害了电力部门的利益，使电力系统遭受巨大的经济损失。窃电用户的主要做法是拉开TV刀闸和B相接地端松动，故意造成损坏，达到窃电的目的。电力部门针对这样的情况将负荷控制装置和防窃电装置进行结合，利用无线电负荷管理系统的有点防止不法现象，保证经济效益。同时关于防窃电装置的本身也要考虑其先进性、经济性和实用性。

1防窃电装置运用原理

整个无线电负荷管理系统是现代先进技术的产物，它将计算机技术和通信技术综合运用，实现了对用电负荷的自动控制和综合管理，是一个完善的的微机监控和管理系统。整个系统的构成主要是负荷控制主站、中继站和用户终端。整个无线电负荷管理系统是实现管理智能化，管理系统的终端要根据主站指令完成相应的数据采集和实时监控装置的控制，而且要进行当地的闭环控制。整个负荷控制成为一个系统的结构其主要的结构图示为（如图1）。

上图主要展示了防窃电装置在整个负荷控制系统结构中的位置，这里主要介绍的是防窃电装置。防窃电装置的主要构成部分是三相三线制接线板和交流采样板，整个负荷终端为其提供电源。窃电装置结构的主要连接方式是，将终端主板和交流采样板相连接，交流采样板同时和终端电源和三相三线制或者三相四线制的接口板连接。

这样的交流采样板是整个防窃电装置的核心，它本身的配置也很高，CPU采用的是80C196kB，十二位的MAS197是A/D高速采样芯片，RAM大容量的并带有锂电池，接口是RS-485的标准接口，通过该接口实现防窃电装置和负电荷控制终端的设备通信，同时完成对2路进线的数据采集，实现与控制终端之间的数据交换，通过负荷控制终端在将数据送往负荷管理系统主站。交流采样板的主要功能是不间断采集和计算各路电压与电流。

接线板就是防窃电装置和电网的TV、TA接口，图示中显示的两种接口三相三线制和三相四线制主要是针对不同用户的需要来选择。两个接口的用途和差距还是很明显，三相四线制接线板有的电压互感器和电流互感器都是三个，且只能对1路进线实现数据采集；三相三线制接口的电压互感器和电流互感器都是四个，可以同时实现对2路进线进行数据采集，并且能将标称100V，5A的电压、电流转换为2.7V的交流电压信号，送至交流采样板进行A/D交换。

整个防窃电装置接通电源后开始进入工作状态，首先进行系统复位，接下来的程序运行直接根据整个管理系统的接线情况和主站下发的指令参数开始进行程序运行：模拟开关4053可以转换进线信号信号的周期监控由LM358来完成，LF398同时采集6路采样，6路交流信号再由A/D芯片MAX197依次进行数模转换，每路数模转换的时间是三微秒。最后的转换结果由CPU进行计算，得出电压有效值、电流有效值、有功功率等。

上述都是防窃电装置在无线电负荷管理系统中的工作原理和理论工作效果，具体的使用情况还需要在实际应用中才能完整体现出来。

2应用实例

实际生活中，防窃电装置接在用户指示回路或者保护回路中，根据这两个回路中的电压和电流参数计算相应的电功率和电量，并将计算结果作为基准值，和计量回路进行比较。在主站软件内设置有一定的门限值，主要作用是解决由于计量回路与指标回路或保护回路采用TA精度不同而产生的误差，主软件可以进行生成负荷曲线的分析、比较和判定。

2.1正常使用

用户窃电就是故意造成某相断相，达到少计电量或者不计电量的目的，因为负荷控制终端的电量通过计量表的脉冲数来获得，所以单纯的通过负荷装置就无法监测窃电行为。

负荷终端根据主站命令指示，利用计量脉冲表传递的脉冲数，计算有功功率、无功功率、有功电量、无功电量和最大需量。主站通过数传电台获得这些数据，并利用RS-485口进行表底数采集。

计量表原件I通过的电流Ia，它承受的电压是Uab，他们之间形成的一个夹角是（30+φ）。另一个元件Ⅱ通过的电流用Ic来标记，Ic承受的电压为Ucb，他们之间的夹角为（30-φ），根据电压和电流参数计算正常情况下的电功率公式为：

PΣ1=PI+PⅡ=UabIacos（30+φ）+UcbIccos（30-φ）=UI（cos30°cosφ-sin30°sinφ+cos30°cosφ-sin30°sinφ）=√3UIcosφ

此公式计算的是无线电负荷正常运行情况下的电功率。

2.2非正常情况

窃电发生后B相电压断相的情况后，接线和向量图示为（如图2）：

同理，从第一幅图可以看到，当B相电压断相之后，计量表的I和Ⅱ元件的电压线圈就串在一起了，并且连接在线电压上，此时元件I承受的电压就变为（1/2）Uac，元件Ⅱ承受的电压就变为（1/2）Uca，断相后的电功率计算是：

PΣ2=PI+PⅡ=（1/2）UacIacos（30-φ）+（1/2）UcaIccos（30+φ）=（1/2）UI[cos（30+φ）+cos（30-φ）=（√3/2）UIcosφ

通过两种情况对比和公式求解可以看出，PΣ2的取值是PΣ1的一半，如果B相断相的话，使用的电量就会比正常情况下少一半，这样就达到了窃电的目的。

3结果分析

计量脉冲的电量和防窃电装置采集的电量会在主站生成相应的电量曲线图示（如图3）。

图示中展示的细线就是脉冲电量，粗线为防窃电装置采集到的采样电量。用户正常用电时，两个电量曲线是基本重合的，图示上的粗线和细线应该重合，一旦用户采用了相关的窃电措施，切断TV的B相，结合上述的公式可以得知，此时的电量与正常使用的时候减少了1/2，但是防窃电装置的采集电量曲线还是正常的，所以上图也就是通过主站生成的电量曲线图在主站口就可以随时监测，根据两条曲线中的脉冲电量曲线变化判定是否有窃电行为发生。

伴随着社会进步，电力市场的前景也越来越广阔，现代化智能控制管理的要求与日俱增，整个无线电负荷管理系统也逐渐完善。在整个电能供应的大环境下，反窃电工作已经列为供电管理企业中的关键部分。

4结语

本文主要探究的内容是针对在用电实践中发生的窃电行为，结合无线电负荷管理系统功能进行相关的扩展，为防窃电装置的加强建言献策，通过实验和具体的实践数据分析，可以证明防窃电装置在电能供应管理工作中是一种极为先进和经济的装置，对于电力管理来说也是非常实用的智能化装置。电力部门可以通过操作计算机终端实现用电管理的同时，有效的杜绝了窃电行为，增加电力售电量，同时也在很大程度上降低了线损率，有效的保证了电力部门的经济效益，减少经济损失，为实现电力市场化运营提供了强大的技术支撑。

参考文献：

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