智能反窃电数据采集技术与应用分析

张玉梅

摘 要：电能是国家经济发展和人们日常生活中不可或缺的重要能源，保证正常的供电秩序和线路安全是维护社会稳定和促进社会发展的重要基础。在电力行业蓬勃发展的同時，窃电技术也呈现出专业化、信息化的趋势，给反窃电工作带来了一定的困难，也给电力企业造成了严重的经济损失。因此，电力企业必须要借助于现代信息技术，依托大数据分析和云计算方式，通过应用智能反窃电数据采集，来提高企业的反窃电工作水平，维护自身的合法权益。

关键词：电力企业；智能反窃电；数据采集；应用分析

中图分类号：TM73 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）20-0041-02

引言

反窃电一直是电力企业管理工作中的重要组成部分，但是以往的反窃电工作往往以人工排查为主，具有明显的滞后性，不能很好的打击窃电行为。近年来，随着数字通信技术、电子信息技术和计算机技术的成熟发展，为建立新一代的智能反窃电处理系统提供了必要的技术支持。文章指出了常见的窃电手段和传统反窃电技术中存在的不足，随后对智能反窃电数据采集系统的设计原理、系统组成进行了简单分析，最后结合某实际案例，对具体的应用和取得成效进行了说明。

1 窃电方式和传统反窃电技术

1.1 常见的窃电手段

窃电，即通过非法手段无偿获得电能。总体来说，窃电的手段主要分类2种：一种是基于计量装置的窃电方式，不法分子通过改变计量参数，或是篡改电能表的软件程序等手段，使得电能表少计量或不计量，从而到达窃电的目的。由于这种窃电手段比较隐蔽，因此逐渐成为现阶段窃电中较为常用的手段；另一种是基于供配电线路的窃电方式。部分电力用户人为破坏输电线路的绝缘外套，并在输电线路上直接搭接电源。在这种情况下，这部分电力用户不需要承担电能使用的费用，从而达到免费使用电力能源的目的。这种窃电方式由于破坏了原有的线路结构，增加了线路短路和受损的概率。随着近年来打击和排查力度的增加，这种窃电方式逐渐减少。

1.2 传统反窃电技术

窃电不仅影响电力用户的正常用电需要，而且给电力企业造成了严重经济损失。电力企业在反窃电方面也采用了多种技术手段，其中较为常用的有以下几种：（1）用电表箱将多个用户的电表进行集中管理，并对电表箱进行加锁，除了相关工作人员，用户无法直接打开和接触电能表。这种方式在城市或人口密集的乡镇具有较强的实用性，但是在一些人口稀疏、分散居住的村落内则遇到较大的实行困难；（2）推广使用具备止逆功能的电能表。为了防止部分电力用户自行回调电能表数据，部分地区推广使用具备止逆功能的电能表，取得了一定的反窃电效果；（3）加强对计量装置的管理。利用全封闭的计量箱代替半开放式计量箱，并在箱门处加盖封印。对计量箱进行统一编号处理，不定期进行检查。上述传统反窃电技术虽然也能够起到一定的反窃电效果，但是具有一定的应用局限性。

2 智能反窃电数据采集系统设计

2.1 系统设计的基本原理

通过采集和分析用户的基本用电信息，将这些信息转换为计算机可识别的二进制数据，然后将数据输入到专门的分析软件中，建立反窃电智能诊断模型。同时，为电网覆盖区域内的每位用户建立一个电子档案，档案中包含对该电力用户用电负荷、电压电流等数据的统计。动态检测电力用户的用电数据信息，并通过横向和纵向比对，结合对计量装置实时检测，可以全面掌握电力用户的用电行为，并对窃电行为有一个大体的判断，进一步缩小了排查范围。为了进一步确定窃电行为，还可以在变压器的内侧安装一个电压传感器，然后借助于无线控制，收集该用户一次侧、二次侧数据并进行差动分析。至此，利用智能反窃电数据采集技术实现了对电力用户用电信息的实时监控，为收集窃电证据提供了必要的技术支持。

2.2 系统的基本组成

（1）电流互感器。电流互感器的功能在于将一次侧大电流转化为二次侧小电流，这样一来电流的测量进度就会大大提高，有利于对电能表用电量的精确监测。通常情况下选用开口式的电流互感器，一方面是考虑到开口式互感器在安装过程中，不需要停电操作，保证了整个反窃电数据采集系统的正常工作；另一方面，开口式电流互感器具有较强的隐蔽性，接入电路后不容易被窃电用户发现。（2）专用计量集成电路。利用集成电路代替传统的模块化组织系统，不仅能够有效节约空间，使得系统向微型化方向发展，而且提高了系统的稳定性和测量精度，对于实现长期的反窃电数据采集提供了必要支持。（3）高精度时钟集成电路。时钟芯片的作用在于保证用户电能表的电量和监测中心的电量变化相一致，虽然不能完全消除两者之间的同步误差，但是可以将误差控制在5s之内，基本上满足了对电能监测的需要。同时，将数据刷新时间也设定为5s，这样就可以通过不断的数据刷新，及时发现电能变化情况。（4）无线数据传送模块。由于采用的是数据的动态监控和实时传输，因此系统中不需要保留大容量的信息储存空间。可以借助于移动基站，通过无线数据的形式来发送相关信息。对于那些信号较差的地区，可以安装高增益的外置天线，保证了电能数据信息的随时和高速传送。（5）智能电能表。智能电表的应用也是智能反窃电技术中的重要组成部分。智能电能表应至少具备以下几种功能：一是计量和存储功能，要求能够准确计量并存储12个月内的电能数据；二是费控功能，当剩余金额低于设定标准时，能够自动进行报警，提醒用户及时充值，并列入智能反窃电数据监测名单重点监测；三是安全认证功能，要保证电力用户的个人信息和隐私；四是冻结功能，对于不能按照规定时间缴费的用户，进行电量的冻结，包括定时冻结、整点冻结等。

3 智能反窃电数据采集技术的应用分析

3.1 现场安装

该装置有外设线长为1.2m的3个开口式电流互感器和4个电压夹子。如需对可疑分支线进行测量，只需将装有智能反窃电数据采集器的小箱子挂在分支线分接箱等的边上，将标有A/B/C相序的3个开口式电流互感器分别按A/B/C相顺序夹入分支线，夹入时还需注意相位关系，不要夹反了。同时应注意钳口要闭合，不得有异物进入活动钳口。之后再将4个电压夹子按标记夹住A/B/C/零就可以了。实际安装时，由于操作方法简单，可以在短时间内就安装好。

3.2 具体的应用流程

智能反窃电数据采集器安装上電后，会回传一个包含时钟信息和各相电流、电压信息的短信，以方便我们判断采集器是否正常工作和安装是否到位。如发现时钟误差较大就需上传校正短信进行调整，利用短信里面包含的基站发出的时钟信息进行校正，最大误差不会超过10s，完全满足电量采集需要。智能反窃电数据采集器在每天过零点时自动采集一次上一日的用电量数据并保存。在第二天8点后利用短信回传上一日的各电量信息，这样我们就可以和这条支线上所有用户在营销系统里的总电量进行对比，如有差别就可认为存在窃电的嫌疑，连续一段时间的观测一定可以判断是否存在窃电用户。如需当前的电量信息，我们只需发出相应的短信指令就可以得到分支线路当前的电量、电压、电流等参量，结合营销系统的数据就可以分析任意时段内用电信息，这样有利于分析窃取电量的时间和其他特性，便于更精准地找出窃电户。

3.3 智能反窃电技术应用案例分析

某酒店为10kV转变用户，变压器容量为500kVA，该酒店在2013年曾因窃电问题被电力部门查处，并被列入重点监管名单。在2015年，该酒店安装了智能反窃电系统。2016年初，电力部门的管理人员发现：该酒店在每周一到周五，变压器一、二侧用电功率曲线重合度较高；而每到周六、周日曲线开始分离，初步判断该酒店存在窃电行为。随后，电力企业进行重点监测和排查，并于周六下午进行突击检查，当场发现并取证该酒店的窃电行为。该酒店私自破坏专用计量接线盒封印，并通过使计量表短路的方式，使得电能表在用电高峰期不能正确计量电能。经过此次检查，该酒店的用电曲线回归正常，变压器一、二侧曲线吻合度良好，酒店补缴电费1.8万元。

4 结束语

窃电不仅会危害电力系统的运行安全，而且严重损害了电力用户和电力企业的合法权益。电力企业在开展反窃电工作时，应当与时俱进的采用新技术、新思路，充分利用现代信息技术，提高对窃电行为的监控力度。经过大量的实践证明，智能反窃电数据采集技术具有快速定位、精确监测等应用优势，不仅节省了大量的人力物力，提高窃电追查速度，而且对潜在的窃电行为也起到了震慑作用，对于保证电力系统的正常运行有积极作用。

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