电力计量系统防分流窃电技术研究

摘要：随着经济的发展，社会用电量逐渐增加，窃电行为屡见不鲜。窃电行为不仅损害我国供电公司的根本利益，同时对我国电力系统的建设、社会的供电稳定等也有着重要的影响。文章对电力计量系统防分流窃电技术进行了研究，旨在为预防窃电行为、保证社会供电的稳定性、促进电力系统的良性发展做出贡献。

关键词：电力计量系统；防分流窃电技术；窃电行為；电力系统；供电稳定 文献标识码：A

中图分类号：TM755 文章编号：1009-2374（2016）03-0005-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.03.003

当前非法经营者的窃电现象越来越严重，致使我国许多供电企业蒙受了巨大的经济损失，打击窃电行为、有效预防窃电至关重要。防分流窃电技术的分析和应用是电力计量系统中的一项重要工作内容，防分流窃电技术的应用对保证电力计量系统的稳定工作、预防窃电行为有着重要的意义。

1 窃电的危害及防窃电技术现状

1.1 窃电产生的原因及危害

电能是人们生活工作中的重要能源，现代文明的发展要依赖于电力。无论是发达国家，还是发展中国家，对电能的依赖性都比较强。当前许多的企业、经营者的用电量都比较高，电费能够直观地展现出其用电量的多少。许多经营者为了逃避缴纳高额电费而进行非法窃电行为，这种行为是非法的，是损公利己的，是不道德的。

1.2 常见窃电方法

目前来看，常见的窃电方法主要有以下三种：（1）短路计量装置窃电：当前许多用户通过导线对电流线圈短接而实现电流分流的目的，从而通过电流分流进行窃电，这种改动短路计量装置的窃电方式是当前使用最多的窃电方法之一；（2）有的用户将电压线圈上的分压电阻断开或电压联片断开进行间接窃电，这种方法能够减少电量的计量，从而实现少缴电费；（3）零火线调节窃电：这种方式是一种技术含量相对较高的窃电方式，其操作比较复杂，专业的电力操作较多，且很容易给用户安全带来隐患。

1.3 当前防窃电方法中出现的问题

（1）可靠性较差：当前的防窃电方法中大多加入了额外的部件或信号，这会对电能表的正常工作造成影响，很可能出现计量失准的情况，从而使其可靠性变差；（2）窃电量无法记录：当前的防窃电装置对窃电的起止时间及具体窃电量都没有明确的记录，这就给补电工作带来了困难；（3）自身保护功能不足：当前的防窃电装置大多只具备检测功能，并不能对窃电行为进行有效的防护；（4）成本较高：防窃电装置中集成电路的方案较多，具体的计量方案实施复杂且成本较高，这对防窃电装置的推广带来了一定困难。

2 电力计量系统防分流窃电技术分析

2.1 电力计量系统

对用电量数据及用电情况的计算和统计就是电力计量，并根据用电计量的数据收取一定的用电费用。就目前来看，我国主要的电力计量方式有三种：（1）低供低计：对城乡镇的普通居民用户主要采用低供低计的计量方式，由于普通居民用电多为家庭用电，用电量较小，因此只需要电能表而不需要使用其他计量设备就可以完成计量工作；（2）高供低计：一些小型企业对电量要求较高，其供电电压要求在10kV以下，且供电系统要配备低压电流互感器，对这样企业的用电计量采用高供低计的方式；（3）高供高计：一些大型用电企业的用电量较高，其电压较高，需要使用电流感应器，针对这些企业和公司应采用高供高计的计量方式。电力计量系统中会应用到较多的电力设备及电力装置，防分流窃电是电力计量系统中一项重要的管理工作。

2.2 防分流窃电技术

防分流窃电技术主要用于使用高供高计计量方式的用户。防分流窃电技术有高压供电回路和测量回路两种回路，且二者是相互分开的。在高压电力计量系统中，二次导线与高压电流互感器、电能表互相连接，三者之间相互配合，通过高压互感器实现对高供高计用户电压、电流、电能等信息的全面测量、计算和统计。电能的计算方式如下：

W=Pt=UIt

通过以上算式我们可以发现，电能的计量结果主要取决于电压及电流的大小，当通过分流的方式改变电压（U）或电流（I）的时候，电能（W）就会减小，电量计量就会减少，用电费用的支出就会减少。电流（I）随着用电用户电荷变化而变化，变化范围较大，在电力计量系统中对电流的测量难度较大，这就增加了电流分流窃电的隐蔽性，因此许多企业和个人选择通过电流分流进行窃电。

3 电力计量系统防分流窃电技术应用研究

通过对电流互感器二次回路特征的分析能够得出：电流及二次绕组端电压比值的主要影响因素是电能表电流线圈被短接的故障。通过电压及电流比监控装置的设计，实现对电压电流比的实时监测。

当前监测模型主要应用的是AT公司的ATmega16处理器，此处理器集多种系统功能于一身，降低了实现防分流窃电的难度，ATmega16处理器内部设置了ADC部件，能够实现监测数据的传输，在传输到单片机之后进行数据的分析和处理。同时监测模型多采用科学的软件编程，通过对整个分流窃电监控系统进行编程来保证防分流窃电技术的有效执行，从而保证了防分流窃电技术的应用效果。

3.1 数据采集器的应用

电力计量数据的主要功能就是对电力计量数据的采集，数据采集器作为电能计量表的重要组成部分，充分发挥了电能计量功能，是电力计量统计的重要参考依据。其采集的数据主要是电流值和电压值。数据采集器内置AT公司的ATmega16处理器，具有ADC功能，在具体的采集操作中，能够将采集到的数据直接传输到单片机内，之后对数据进行处理。需要明确的是，采集过程中，A相线路电压值与C相线路电压值要分开采集，不能统一采集叠加。总的来说，数据的采集是电力系统运行过程中电力计量系统防分流窃电技术的重要组成部分，而数据采集器是其中的关键采集设备。

3.2 单片机的应用

利用超大规模集成电路技术集合而成的电路芯片称为单片机，单片机即我们通常所说的中央处理器（CPU）。单片机的应用范围较广，不仅能够应用到计算机中，在其他领域也有着重要的应用，例如自动化领域等。具体的功能要根据实际的用户需要来确定。单片机主要选用的是AT公司的ATmega16处理器，ATmega16处理器有着16K的储存器ROM，即运行内存。这样ATmega16处理器在工作的过程中就能够将执行的程序储存到内置储存器ROM中，此外，ATmega16处理器还具有外置的IPS串口，这样就能够实现处理器与计算机之间的通信过程，从而实现了处理数据上传到计算机，执行程序下载到处理器等。ATmega16处理器还集成了其他系统的功能，这就使得单片机的功能更加完善，降低了防分流窃电技术的执行难度。总的来说，单片机是电力计量系统防分流窃电技术中的关键设备。

3.3 外围设备的应用

除了数据采集器和单片机的应用外，电力计量系统防分流窃电技术还應用了许多的外围设备。通过数据采集器、单片机与其他外围设备的配合才能够构建完整的防分流窃电检测系统。外围设备主要有储存芯片、液晶显示器、键盘、时钟芯片等。这些外围设备的应用增加了防分流窃电检测系统的操作性能，同时对系统运行过程中数据的记录、显示、处理等也有着重要作用。以时钟芯片为例，时钟芯片能够保证时间的同步性，有效实现各种功能的变更效果。由此可见，外围设备也是电力计量系统防分流窃电检测中不可或缺的重要组成部分。

3.4 防分流窃电技术的运行流程

（1）单片机初始化及系统其他功能的同步：在防分流窃电系统启动后，为了保证单片机内没有储存一些对分流窃电检测有影响的信息和数据，保证运行后的有效性，要对单片机进行初始化操作，同时利用时钟芯片，将时钟信号与检测系统中的其他功能操作进行同步操作，这对保证系统中各个部分运行的合理性、相互性及准确性至关重要；（2）检测状态的调定：将各项功能调定在检测状态，调定后数据采集器自行启动，并采集电力计量系统运行中产生的各种数据，主要为电压值和电流值，需要注意的是，采集过程中A相线路与C相线路要分开采集；（3）数据的处理与分析：数据采集器将采集到的信息传递到单片机，单片机对数据信息进行分析处理，将分析处理的结果与预定的标准参数进行对比，通过具体的对比结果，电量计量系统会采取相应的操作。

一般来说，若分析处理结果与预先设定的标准参数无差异或差异不大，则不会造成经济损失或只是造成微小的经济损失，说明基本不存在窃电行为，此时数据采集器会在整个系统的调节下调整至监控采集的状态，之后重复第一步操作，进行防分流窃电技术运行流程的循环；若分析处理结果与预先设定的标准参数有差异，则会造成经济损失，很可能电力计量系统出现窃电现象，这时检测系统就会自动报警来提醒工作人员，同时检测系统会将此时的状态记录下来作为日后查明窃电现象的重要依据。检测系统的报警并不一定代表出现窃电现象，当电力计量系统中的设备出现故障时也会导致报警，因此工作人员应当仔细核查，确定是否有窃电现象。

4 结语

随着经济水平的提升，人们在工作和生活中对电力的需求增加较快，分流窃电行为屡禁不止。如何防止窃电是我国供电部门的重要任务，这对维护电力企业的利益有着积极的作用。本文简要分析了窃电的危害及防窃电技术的现状，对电力计量系统防分流窃电技术进行了研究，讨论了防分流窃电技术及其各种设备的应用，研究了电力计量系统防分流窃电技术的具体流程，旨在为防止窃电现象、打击窃电行为、保证供电企业的根本利益及促进电力行业的良性发展做出贡献。

参考文献

[1] 董丹丹，孙宁.浅析电力计量系统的防分流窃电技术[J].中国新技术新产品，2015，（19）.

作者简介：王淑玲（1977-），女，河南尉氏人，国网河南省尉氏县供电公司助理工程师，研究方向：电力计量。

（责任编辑：周 琼）