电力计量系统防分流窃电技术的思考

2018-11-14国网安徽省电力有限公司亳州供电公司王光耀孟庆泉

电子世界 2018年20期

国网安徽省电力有限公司亳州供电公司王光耀孟庆泉

在电力系统运行过程中，由于窃电行为的存在，让电力企业和国家承受着巨大的经济损失。因此，各个国家和企业均需要对防分流窃电技术进行深入探究。例如，在最初的运营阶段之中，部分企业在电力计量装置中加入了蜡封或漆封等保护方式，对窃电行为进行预防。但这种操作很容易受到周边环境的影响，导致其脱落。随着科学技术的日益进步，电力企业需要重新构建电力计量防分流窃电体系。

1.窃电的危害及防窃电技术的发展现状

随着人们生活水平的不断提升，以及用电量的增加，分流窃电行为也越来越多，为电力部门带来了巨大经济损失，因此本文首先总结了窃电的危害及防窃电技术的发展现状。

1.1 窃电产生的原因及危害

电能是现阶段人类发展的重要能源之一，属于必不可少的一部分。无论是在发达国家，还是在发展中国家，均会对电能产生较强的依赖性。当前，很多企业的发展过程中需要消耗大量的电能，表现最为直观的便是电费信息。很多经营者为了降低电费数额，使用非法的窃电行为，为电力行业的发展带来了极大影响。

1.2 常见的窃电方法

截止到目前，常见的窃电方式主要包括以下三种：第一，短路计量装置窃电。很多用户利用导线将电流线圈短接，从而达到电流分流及窃电目的，这也是目前使用最多的窃电方式之一。第二，将电压线圈中的分压阻断，或者利用电压联片断开形式实现窃电，该种形式不单可以减少电量计量，还能降低电费数量。第三，零火线调节窃电。该种方式涉及到的技术含量较高，其中的操作流程也显得十分复杂，为用户带来极大的安全隐患。

1.3 当前防窃电方法中出现的问题

首先是可靠性较低，在目前，大多数防窃电方法之中加入了多余的部件和信号，很可能对电能表正常工作产生影响，甚至还能出现失准计量情况，降低其可靠性。其次，具体的窃电量无法得到准确记录。当前，防窃电装置无法对具体的窃电量和窃电时间进行记录，这也为后续工作的开展带来了极大困难。再次，自身保护功能不全面。目前涉及到的防窃电技术往往只具备单一的检测功能，并不能对相关窃电行为进行深入性防护。最后，防窃电技术的成本投入较大。在防窃电装置设计过程中，涉及到很多集成电路，尤其是在计量方案的实施上表现的更为明显，进而增加了整个防窃电工作的投入，为该装置的全面推广制造了极大麻烦。

2.电力计量系统防分流窃电技术思考

在防分流窃电技术使用过程中，主要涉及到的设备包括数据收集器、单片机和外围设备三种。工作时主要是对电路之中的电压电流比进行实时监控，避免窃电行为的出现。目前，最为常用的系统为ATmega16系统，该系统的自身功能十分全面，可以将整个监控工作的难度大大降低。除了上述硬件设备之外，该系统还配备了一些软件编程系统，最终做到对整个流程管理和监督，确保分流窃电技术的稳定运行。

2.1 数据收集处理技术

电力计量系统之中的主要工作是对电路之中的用电数据进行详细的测量和记录，其中，数据收集器作为电力计量系统中的重点部分，是该项技术主要的应用对象。数据收集器安装了多功能的数据收集器，在实际数据采集过程中，能够根据数据类型的不同，对科学的收集功能进行全面选择。当数据收集完成之后，收集器可以与单片机形成连接，并将数据转移到单片机之中，最终实现数据的进一步收集和处理。另外，在数据收集过程中有很多注意事项，由于电路的不同，所使用的收集方式也不同。例如，在数据收集过程中，主要涉及到三种功能，即ADC，A线路与C线路的数据收集方式存在明显差异性，只有这样，才能确保后续数据收集结果的准确性。从这里也可以看出，在线路系统收集过程中，需要对各个线路进行进行分别收集，决不能应用统一的数据采集模式，更不能将所有数据叠加在一起，从而为后续工作的开展提供支持。

2.2 单片机处理技术

单片机主要指电力计量系统之中的组成芯片，属于是核心信息处理系统。另外，单片机不仅在电力计量系统之中得到了应用，在自动化等领域之中也发挥出了自己的作用。在电力计量过程中，涉及到的存储器规格为16K，而在实际应用之中，可以利用其中的芯片来存储软件程序。除此之外，单片机之中还设置了一些IPS外界连接口，在连接口的作用下，单片机可以和处理芯片连接到一起，将计算机上的管理程序转移到单片机之中，同时将数据传回到计算机，达到统一管理的目的。除了上述功能之外，单片机还具备信息监控功能和信息管理功能，在这些功能相互作用之下，单片机能够确保电力计量分流窃电技术的全面实施，这也是整个防分流窃电技术的主要组成设备。

2.3 外围设备处理技术

在防分流窃电技术应用过程中，除了上述两种设备的应用之外，还需要将外围设备的作用发挥出来，该种外围设备的常见类型有显示器、时钟芯片等等。通过外围设备的应用，可以让整个防分流窃电技术的有效性充分发挥出来，例如，在显示器应用过程中，能够将信息的最终传递结果直观的展示出来，或者在问题出现之后，将问题发生位置和具体表现通过显示器展示出来。除此之外，在电力计量防分流窃电技术之中应用显示器，可以大大降低检修人员的检修时间。由于时钟芯片的应用，设备整体的运行时间将会与外界时间相一致，一旦二者时间出现偏差，很容易引起设备切换故障，始终芯片刚好能对该项故障进行控制。从这里也可以看出，外围设备在电力计量防分流窃电技术中的应用具有很高价值。

2.4 电力计量防分流窃电技术的工作流程

整体来看，电力计量防分流窃电技术工作主要包括以下几方面：第一，核心处理器的初始化以及各个设备之间运行保持同步。为了提升技术的使用效果，在整个系统开始运行之前，人们需要对处理器进行全面检查和完善，删除其中涉及到的无效信息，提升运行过程的稳定性。除了这些之外，还要对设备内部的运行时间进行调整，与现实保持同步。第二，系统运行状态的检测。工作人员可以将系统之中的设备状态进行调节，以检测状态为主，分析和整理其中涉及到的数据信息，一旦发现与要求不相符的问题，应该在第一时间内通过显示器表达出来，让管理人员尽早了解。第三，对相关数据进行全面性处理。由于单片机是主要的数据处理设备，人们可以利用数据收集器将信息传输到单片机之中，随后对数据进行全面处理。

3.基于4G技术的防分流窃电系统

3.1 4G技术

4G技术指的是第四代移动通信技术，作为当前最为先进的移动电话标准，4G技术可较好服务于电力计量系统的防分流窃电需要。4G技术具备快速传输音频、图像、数据、视频的能力，且几乎能够满足所有用户的无线服务需求，这就使得电力计量系统的防分流窃电目的同样能够基于4G技术的应用实现。

3.2 系统构成

基于4G技术的防分流窃电系统需要进行原有电力计量系统的改进，这一改进是为了实现短接电能表电流线圈分流窃电行为的准确、及时检测，而结合应用4G通信网络建立的信息传输平台，整个系统便能够分为监测中心与监测终端两部分，将检测获得的信息通过4G网络进行传输，便能够第一时间获取分流窃电行为的相关信息，电力计量系统防分流窃电需求也能够由此得到满足。

3.3 实现路径

对于基于4G技术的防分流窃电系统来说，数据采集属于该系统实现的关键之一，这里的数据采集包括电流数据与电压数据的采集，而为了真正实现两种数据的有效采集，系统即可利用电子式电能表具备的用电信息存储、双向多种费率计量、用户端控制、防窃电等多种智能化功能，同时也需要使用单片机内部集成的转换器进行电流数据与电压数据的采集，采集得到的数据还需要由单片机进行处理；监测中心同样属于基于4G技术的防分流窃电系统关键，该中心需由接口电路、PC机、通信模块构成的无线通信系统组成，在监测终端通过4G无线网络发送报警信号后，监测中心便能够第一时间获取信号并明确异常现象出现位置，同时发出有声报警，即可保证电力工作人员能够第一时间采取有效措施遏制分流窃电行为。

基于4G技术的防分流窃电系统离不开软件系统的支持，如监测终端的程序流程可概括为：“开始→单片机初始化→确定正常比值→中断→电压电流采集→比较→大于→计量实际电量→发送报警信息→成功发送”，而监控中心的程序流程则为：“开始→中断→读SIM卡→识别智能终端→有声报警→删除短信息”，由此即可更深入了解基于4G技术的防分流窃电系统软件构成。