防大用户电流型窃电技术研究
2014-07-24冉璐瑶
摘 要 通过对我国目前存在的主要窃电方式进行分析，指出在现有技术和管理条件下，对大用户电流型窃电无法做到及时监控和有效防范，创造性地设计了一种专门针对防范大用户电流型窃电的实时在线监测系统。该系统可实时采集大用户的一次和二次用电信息，并自动分析核对相关数据库，再通过GSM/GPRS方式上报给后台主站系统，对有异常用电告警大用户再进行定位追踪处理。
关键词 防电流型窃电；高压电流转换仪；GSM/GPRS；在线监测
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）08-0026-02
长期以来，一些大型用电企业，将窃电作为获利手段，严重影响供电企业电费回收，损失惊人。随着窃电技术智能化的不断升级，社会上出现了一批专门研究电能计量装置的“窃电能人”。
窃电行为严重损害了供电企业的合法权益，扰乱了正常的供用电秩序，严重影响了电力事业的发展，也给安全用电带来严重威胁。
1 窃电的方法
窃电问题一直困扰着供电部门，供电部门已从多方面加强了反窃电措施，但由于窃电手段层出不穷，给反窃电工作带来很大难度。常见的技术型窃电如下。
1.1 电压型窃电
窃电者采用各种手法故意改变计量电压回路的正常接线，或故意造成电压回路故障，致使电能表的电压线圈失压或欠电，从而导致电量少计，这种窃电的方法称为电压型窃电法。如：分压法、脱钩法、短路法、开路法等。
1.2 相角型窃电
窃电者采用各种方法，改变电能表的正常接线，或利用电感或电容等特定接法，改变电能表线圈中电压、电流间的正常相位关系，使电能表慢转、停转甚至倒转，从而达到少计或不计电量的目的。如：电流极性、非极性对调；相、线电压对调；电抗性窃电等。
1.3 电流型窃电
窃电者采用各种手法，故意改变计量电流回路的正常接线，或故意造成计量电流回路故障，致使电能表的电流线圈无电流或电流减少，从而达到少计电量的目的，这种窃电方法就叫做欠流法窃电，如：短路法（又叫U型法）、分流法、跨表法、开路法等。
2 防窃电实时监控系统
电压型窃电、相角型窃电窃电，后台管理系统很容易判断。但对于电流型窃电，现有的技术手段还不能及时、有效的发现和精确定位。因此，开发一个防窃电实时监控系统势在必行。
2.1 系统网络拓扑结构及工作原理
防窃电实时监控系统由无线高压多功能电流转换仪、主机、合并单元以及主站系统软件组成。其系统网络拓扑如图1所示，无线高压多功能电流转换仪在接受主机发下命令后负责实时或间歇性采集大用户的一次用电信息，心跳或非心跳无线传送信息至主机，主机同步下发命令采集二次电流信息，一、二次电流模拟或数字信号通过合并单元转化为数字信号后在主机中自动核算出在线变比，用GSM/GPRS无线信号传输至防窃电实时监控主站系统，比对与其接口的计量自动化系统或营销系统中原大用户基本检定台账变比，如变比偏差大于±1%，将明确告警此大用户有电流窃电嫌疑并存储相关信息，用电稽查人员将现场追踪确认，及时发现窃电行为。
图1 系统网络拓扑图
2.2 无线高压多功能电流转换仪
无线高压多功能电流转换仪结构及工作原理：无线高压多功能电流转换仪采用类似于大钳形电流表的构造，其内部采用电子式互感器，兼具无线采集和发送功能，固定在大用户一次线路中，在现场不拆线、不断电的情况下测量35 kV及以下高压系统计量装置的一次电流，采用心跳GPRS连接技术将一次电流信息发送至合并单元及主机。
2.3 主机
1）主机安装选择。主机作为就地分发指令、采集和分析数据的核心装置，除安装牢固之外，还应加封加锁，加装了防盗、防撬装置，在特殊情况下，还应配置专门的防盗箱，以防止人为破坏。
2）主机结构和功能实现。主机作为现场核心设备，包括控制器、合并单元和处理器。控制器除控制无线高压多功能电流转换仪工作以及二次电流信息采集，还可接收由主站系统发出的定制采样计划，发送同步起始采样信号和同步采样信号给转换仪和电能表，保证一次和二次的电流采样完全同步，采集到的一、二模拟或数字电流信号进入合并单元转化为数字信号，分发给处理器，处理器在1秒的时间内计算电流值及一、二次电流变比。
2.4 主站系统软件
主站需根据测点配置若干台GPRS数据转发器和窃电异常报警声光报警装置。
1）主站系统软件架构。主站系统软件根据任务职责分为主站中心控制系统和主站信息管理系统两部分。
其中主站中心控制系统一方面作为GPRS数据库服务器，负责收集各主机（通过GPRS模块）发来的采集数据，存放到指定的数据库中；另一方面，需及时报告窃电情况，控制报警装置工作。这部分采用传统C/S（即客户端/服务器）模式，以保障数据控制和事务处理能力。主站信息管理系统为方便内部人员日常使用和维护，采用B/S（即浏览器/服务器）模式提供Web服务器功能。
2）主站系统软件实现的主要功能。主站系统软件实现的主要功能列举见图如下（见图2）：主站控制系统分为中心控制系统和信息管理系统，通过接收来自主机传递的信息，结合与之接口的计量自动化主站系统或者营销系统大用户基本台账信息，尤其是最直接的电流互感器变比信息，直截了当的可以判定此用户是否有电流窃电的嫌疑，然后在现场确认处理。
通过建立与用户基础信息接口的防窃电监控系统，中心控制系统可以实现如图所示主要功能，并借助于基础技术实现的这些功能，很大程度上就防范了大用户电流型窃电。
3 结束语
本文首先分析了常见的几种技术型窃电方法，基于目前技术和管理条件无法做到对大用户电流型窃电及时监控和有效防范的现状，提出了一种新的应用于电能计量用电检查中防大用户电流型窃电技术，并对此技术的基础设备构建和运用进行了大胆的设计，造性地设计出了一种新的防窃电实时监控智能系统，填补国内无带无线传输及报警的三相在线高压CT监测的空白，通过系统的建立，可有效打击利用电流型窃电的行为，从而降低线损、挽回供电企业损失，又确保安全用电的双赢。
图2 主站系统软件功能结构图
参考文献
[1]王富勇.改变电流互感器电流比窃电的现场测算及判断[J].电世界，2013（10）：44-45.
[2]张伊辉，马延峰，韩平军，赵明渊.电力负荷管理终端电流法窃电装置研制[J].电力自动化设备，2009（11）：134-134.
[3]郑贵林，杨飞，杨利.基于GPRS 通信技术的防窃电实时监控系统方案[J].武汉大学学报：工学版，2005（4）：46-49.
作者简介
冉璐瑶（1982-），男，华北电力大学（北京）测控技术与仪器专业毕业，现任贵阳供电局计量中心生产安全监察技术
专责。endprint
摘 要 通过对我国目前存在的主要窃电方式进行分析，指出在现有技术和管理条件下，对大用户电流型窃电无法做到及时监控和有效防范，创造性地设计了一种专门针对防范大用户电流型窃电的实时在线监测系统。该系统可实时采集大用户的一次和二次用电信息，并自动分析核对相关数据库，再通过GSM/GPRS方式上报给后台主站系统，对有异常用电告警大用户再进行定位追踪处理。
关键词 防电流型窃电；高压电流转换仪；GSM/GPRS；在线监测
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）08-0026-02
长期以来，一些大型用电企业，将窃电作为获利手段，严重影响供电企业电费回收，损失惊人。随着窃电技术智能化的不断升级，社会上出现了一批专门研究电能计量装置的“窃电能人”。
窃电行为严重损害了供电企业的合法权益，扰乱了正常的供用电秩序，严重影响了电力事业的发展，也给安全用电带来严重威胁。
1 窃电的方法
窃电问题一直困扰着供电部门，供电部门已从多方面加强了反窃电措施，但由于窃电手段层出不穷，给反窃电工作带来很大难度。常见的技术型窃电如下。
1.1 电压型窃电
窃电者采用各种手法故意改变计量电压回路的正常接线，或故意造成电压回路故障，致使电能表的电压线圈失压或欠电，从而导致电量少计，这种窃电的方法称为电压型窃电法。如：分压法、脱钩法、短路法、开路法等。
1.2 相角型窃电
窃电者采用各种方法，改变电能表的正常接线，或利用电感或电容等特定接法，改变电能表线圈中电压、电流间的正常相位关系，使电能表慢转、停转甚至倒转，从而达到少计或不计电量的目的。如：电流极性、非极性对调；相、线电压对调；电抗性窃电等。
1.3 电流型窃电
窃电者采用各种手法，故意改变计量电流回路的正常接线，或故意造成计量电流回路故障，致使电能表的电流线圈无电流或电流减少，从而达到少计电量的目的，这种窃电方法就叫做欠流法窃电，如：短路法（又叫U型法）、分流法、跨表法、开路法等。
2 防窃电实时监控系统
电压型窃电、相角型窃电窃电，后台管理系统很容易判断。但对于电流型窃电，现有的技术手段还不能及时、有效的发现和精确定位。因此，开发一个防窃电实时监控系统势在必行。
2.1 系统网络拓扑结构及工作原理
防窃电实时监控系统由无线高压多功能电流转换仪、主机、合并单元以及主站系统软件组成。其系统网络拓扑如图1所示，无线高压多功能电流转换仪在接受主机发下命令后负责实时或间歇性采集大用户的一次用电信息，心跳或非心跳无线传送信息至主机，主机同步下发命令采集二次电流信息，一、二次电流模拟或数字信号通过合并单元转化为数字信号后在主机中自动核算出在线变比，用GSM/GPRS无线信号传输至防窃电实时监控主站系统，比对与其接口的计量自动化系统或营销系统中原大用户基本检定台账变比，如变比偏差大于±1%，将明确告警此大用户有电流窃电嫌疑并存储相关信息，用电稽查人员将现场追踪确认，及时发现窃电行为。
图1 系统网络拓扑图
2.2 无线高压多功能电流转换仪
无线高压多功能电流转换仪结构及工作原理：无线高压多功能电流转换仪采用类似于大钳形电流表的构造，其内部采用电子式互感器，兼具无线采集和发送功能，固定在大用户一次线路中，在现场不拆线、不断电的情况下测量35 kV及以下高压系统计量装置的一次电流，采用心跳GPRS连接技术将一次电流信息发送至合并单元及主机。
2.3 主机
1）主机安装选择。主机作为就地分发指令、采集和分析数据的核心装置，除安装牢固之外，还应加封加锁，加装了防盗、防撬装置，在特殊情况下，还应配置专门的防盗箱，以防止人为破坏。
2）主机结构和功能实现。主机作为现场核心设备，包括控制器、合并单元和处理器。控制器除控制无线高压多功能电流转换仪工作以及二次电流信息采集，还可接收由主站系统发出的定制采样计划，发送同步起始采样信号和同步采样信号给转换仪和电能表，保证一次和二次的电流采样完全同步，采集到的一、二模拟或数字电流信号进入合并单元转化为数字信号，分发给处理器，处理器在1秒的时间内计算电流值及一、二次电流变比。
2.4 主站系统软件
主站需根据测点配置若干台GPRS数据转发器和窃电异常报警声光报警装置。
1）主站系统软件架构。主站系统软件根据任务职责分为主站中心控制系统和主站信息管理系统两部分。
其中主站中心控制系统一方面作为GPRS数据库服务器，负责收集各主机（通过GPRS模块）发来的采集数据，存放到指定的数据库中；另一方面，需及时报告窃电情况，控制报警装置工作。这部分采用传统C/S（即客户端/服务器）模式，以保障数据控制和事务处理能力。主站信息管理系统为方便内部人员日常使用和维护，采用B/S（即浏览器/服务器）模式提供Web服务器功能。
2）主站系统软件实现的主要功能。主站系统软件实现的主要功能列举见图如下（见图2）：主站控制系统分为中心控制系统和信息管理系统，通过接收来自主机传递的信息，结合与之接口的计量自动化主站系统或者营销系统大用户基本台账信息，尤其是最直接的电流互感器变比信息，直截了当的可以判定此用户是否有电流窃电的嫌疑，然后在现场确认处理。
通过建立与用户基础信息接口的防窃电监控系统，中心控制系统可以实现如图所示主要功能，并借助于基础技术实现的这些功能，很大程度上就防范了大用户电流型窃电。
3 结束语
本文首先分析了常见的几种技术型窃电方法，基于目前技术和管理条件无法做到对大用户电流型窃电及时监控和有效防范的现状，提出了一种新的应用于电能计量用电检查中防大用户电流型窃电技术，并对此技术的基础设备构建和运用进行了大胆的设计，造性地设计出了一种新的防窃电实时监控智能系统，填补国内无带无线传输及报警的三相在线高压CT监测的空白，通过系统的建立，可有效打击利用电流型窃电的行为，从而降低线损、挽回供电企业损失，又确保安全用电的双赢。
图2 主站系统软件功能结构图
参考文献
[1]王富勇.改变电流互感器电流比窃电的现场测算及判断[J].电世界，2013（10）：44-45.
[2]张伊辉，马延峰，韩平军，赵明渊.电力负荷管理终端电流法窃电装置研制[J].电力自动化设备，2009（11）：134-134.
[3]郑贵林，杨飞，杨利.基于GPRS 通信技术的防窃电实时监控系统方案[J].武汉大学学报：工学版，2005（4）：46-49.
作者简介
冉璐瑶（1982-），男，华北电力大学（北京）测控技术与仪器专业毕业，现任贵阳供电局计量中心生产安全监察技术
专责。endprint
摘 要 通过对我国目前存在的主要窃电方式进行分析，指出在现有技术和管理条件下，对大用户电流型窃电无法做到及时监控和有效防范，创造性地设计了一种专门针对防范大用户电流型窃电的实时在线监测系统。该系统可实时采集大用户的一次和二次用电信息，并自动分析核对相关数据库，再通过GSM/GPRS方式上报给后台主站系统，对有异常用电告警大用户再进行定位追踪处理。
关键词 防电流型窃电；高压电流转换仪；GSM/GPRS；在线监测
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）08-0026-02
长期以来，一些大型用电企业，将窃电作为获利手段，严重影响供电企业电费回收，损失惊人。随着窃电技术智能化的不断升级，社会上出现了一批专门研究电能计量装置的“窃电能人”。
窃电行为严重损害了供电企业的合法权益，扰乱了正常的供用电秩序，严重影响了电力事业的发展，也给安全用电带来严重威胁。
1 窃电的方法
窃电问题一直困扰着供电部门，供电部门已从多方面加强了反窃电措施，但由于窃电手段层出不穷，给反窃电工作带来很大难度。常见的技术型窃电如下。
1.1 电压型窃电
窃电者采用各种手法故意改变计量电压回路的正常接线，或故意造成电压回路故障，致使电能表的电压线圈失压或欠电，从而导致电量少计，这种窃电的方法称为电压型窃电法。如：分压法、脱钩法、短路法、开路法等。
1.2 相角型窃电
窃电者采用各种方法，改变电能表的正常接线，或利用电感或电容等特定接法，改变电能表线圈中电压、电流间的正常相位关系，使电能表慢转、停转甚至倒转，从而达到少计或不计电量的目的。如：电流极性、非极性对调；相、线电压对调；电抗性窃电等。
1.3 电流型窃电
窃电者采用各种手法，故意改变计量电流回路的正常接线，或故意造成计量电流回路故障，致使电能表的电流线圈无电流或电流减少，从而达到少计电量的目的，这种窃电方法就叫做欠流法窃电，如：短路法（又叫U型法）、分流法、跨表法、开路法等。
2 防窃电实时监控系统
电压型窃电、相角型窃电窃电，后台管理系统很容易判断。但对于电流型窃电，现有的技术手段还不能及时、有效的发现和精确定位。因此，开发一个防窃电实时监控系统势在必行。
2.1 系统网络拓扑结构及工作原理
防窃电实时监控系统由无线高压多功能电流转换仪、主机、合并单元以及主站系统软件组成。其系统网络拓扑如图1所示，无线高压多功能电流转换仪在接受主机发下命令后负责实时或间歇性采集大用户的一次用电信息，心跳或非心跳无线传送信息至主机，主机同步下发命令采集二次电流信息，一、二次电流模拟或数字信号通过合并单元转化为数字信号后在主机中自动核算出在线变比，用GSM/GPRS无线信号传输至防窃电实时监控主站系统，比对与其接口的计量自动化系统或营销系统中原大用户基本检定台账变比，如变比偏差大于±1%，将明确告警此大用户有电流窃电嫌疑并存储相关信息，用电稽查人员将现场追踪确认，及时发现窃电行为。
图1 系统网络拓扑图
2.2 无线高压多功能电流转换仪
无线高压多功能电流转换仪结构及工作原理：无线高压多功能电流转换仪采用类似于大钳形电流表的构造，其内部采用电子式互感器，兼具无线采集和发送功能，固定在大用户一次线路中，在现场不拆线、不断电的情况下测量35 kV及以下高压系统计量装置的一次电流，采用心跳GPRS连接技术将一次电流信息发送至合并单元及主机。
2.3 主机
1）主机安装选择。主机作为就地分发指令、采集和分析数据的核心装置，除安装牢固之外，还应加封加锁，加装了防盗、防撬装置，在特殊情况下，还应配置专门的防盗箱，以防止人为破坏。
2）主机结构和功能实现。主机作为现场核心设备，包括控制器、合并单元和处理器。控制器除控制无线高压多功能电流转换仪工作以及二次电流信息采集，还可接收由主站系统发出的定制采样计划，发送同步起始采样信号和同步采样信号给转换仪和电能表，保证一次和二次的电流采样完全同步，采集到的一、二模拟或数字电流信号进入合并单元转化为数字信号，分发给处理器，处理器在1秒的时间内计算电流值及一、二次电流变比。
2.4 主站系统软件
主站需根据测点配置若干台GPRS数据转发器和窃电异常报警声光报警装置。
1）主站系统软件架构。主站系统软件根据任务职责分为主站中心控制系统和主站信息管理系统两部分。
其中主站中心控制系统一方面作为GPRS数据库服务器，负责收集各主机（通过GPRS模块）发来的采集数据，存放到指定的数据库中；另一方面，需及时报告窃电情况，控制报警装置工作。这部分采用传统C/S（即客户端/服务器）模式，以保障数据控制和事务处理能力。主站信息管理系统为方便内部人员日常使用和维护，采用B/S（即浏览器/服务器）模式提供Web服务器功能。
2）主站系统软件实现的主要功能。主站系统软件实现的主要功能列举见图如下（见图2）：主站控制系统分为中心控制系统和信息管理系统，通过接收来自主机传递的信息，结合与之接口的计量自动化主站系统或者营销系统大用户基本台账信息，尤其是最直接的电流互感器变比信息，直截了当的可以判定此用户是否有电流窃电的嫌疑，然后在现场确认处理。
通过建立与用户基础信息接口的防窃电监控系统，中心控制系统可以实现如图所示主要功能，并借助于基础技术实现的这些功能，很大程度上就防范了大用户电流型窃电。
3 结束语
本文首先分析了常见的几种技术型窃电方法，基于目前技术和管理条件无法做到对大用户电流型窃电及时监控和有效防范的现状，提出了一种新的应用于电能计量用电检查中防大用户电流型窃电技术，并对此技术的基础设备构建和运用进行了大胆的设计，造性地设计出了一种新的防窃电实时监控智能系统，填补国内无带无线传输及报警的三相在线高压CT监测的空白，通过系统的建立，可有效打击利用电流型窃电的行为，从而降低线损、挽回供电企业损失，又确保安全用电的双赢。
图2 主站系统软件功能结构图
参考文献
[1]王富勇.改变电流互感器电流比窃电的现场测算及判断[J].电世界，2013（10）：44-45.
[2]张伊辉，马延峰，韩平军，赵明渊.电力负荷管理终端电流法窃电装置研制[J].电力自动化设备，2009（11）：134-134.
[3]郑贵林，杨飞，杨利.基于GPRS 通信技术的防窃电实时监控系统方案[J].武汉大学学报：工学版，2005（4）：46-49.
作者简介
冉璐瑶（1982-），男，华北电力大学（北京）测控技术与仪器专业毕业，现任贵阳供电局计量中心生产安全监察技术
专责。endprint
