智能电能表中窃电与防窃电技术研究

2019-12-17李琰

魅力中国 2019年16期

李琰

（国网青海省电力公司电力科学研究院，青海西宁 810000）

一、电能表的概述

电能表是电能测量最基础的计量元件，有感应式电能表、电子式电能表和智能型电能表。智能电能表是智能电网的基础，其技术已经相对成熟。主要由电子元器件组成，其工作原理是利用电流采样元件和电压采样元件对输入智能电能表的电流和电压进行采样，再对采样电压和采样电流进行处理，并转换成与电能成正比的脉冲输出，最后通过中央处理器把脉冲信号转换为用电量并输出。

二、智能电能表防窃电技术研究

（一）欠压法

欠压法是智能电表所使用的主要防窃电方法之一，该方法有两种情况：第一种是在窃电时使用欠压法。只需对电能表进行一下改造即可，改造为当智能电表的电压产生回路时导致智能电表的整个电压发生故障，一旦这种情况发生，不管是线圈失压抑或是线圈降低均能导致电能表故障的发生，从而使智能电表的正常运转情况终止。第二种为防窃电方法。如果处于欠压情况下的电压仍然还有电流通过的情况发生，那么一定有窃电行为发生，如果检测所得到的数据位于两个电压之间，即为典型欠压窃电。

（二）欠流法

此类方式的窃电行为一般表现为，将电能表中的电流线圈端口通过短接的方式进行窃电；通过虚假接入的方式亦或是在窃电过程中，将电能表的电流线圈在接线位置将其破坏；破坏TA 端口，导致电网中的电流回路发生线路短路。相应的预防窃电行为在实际操作中，也应当对此类方法加以针对性的防范，设置检测电网中线圈的短路、开路的专用线路，实时的观测电网线圈的实际工作状况，在发生异常情况之时能第一时间判断出是否为窃电行为，同时将异常情况记载下来。

（三）移相法

第一种为窃电相移法。相移法的实现主要通过对智能表中的电压以及电流进行改变而实现，智能表中电流或者电压的改变，能够使正常运转的电流出现一定错位，从而促使电能表出现反向转动的情况。第二种为防止电压窃电法。这种方法所使用的原理是在电压回路时，由于接线错误从而引起电压相关顺序稳定性出现紊乱，从而引起电压角度的改变，在两个条件同时满足的情况之下，不算作窃电行为，否则即为一定窃电行为的发生。第三种是防止电流移动的方法。因为电流彼此之间均有着一定的固定联系，如果采取措施防止电流移动情况发生，即会引起相关数据误差的发生，在这种情况之下，电流将难以正常地继续运转下去，从而使得窃电行为发生，而且有档案记录。

三、智能电能表防窃电技术的研究

（一）智能电能表防窃电技术的应用价值

智能电能表不仅给予供电企业一定的信息透明度，也授予了用电用户信息知情权。在传统供电中，不但供电服务落后，而且用户对于用电量、电器耗电程度一知半解，只能通过供电部门工作人员了解用电概况，使用电方和供电方的联系太过紧密，并存在一定的依赖性，对整个供电工作影响很深。推出智能电能表，既符合现代化信息建设的现状，又证实了供电企业先进的信息化水平。采用智能电能表管理日常供电，不仅建立了用电信息采集系统，而且改善了电力和电网的发展水平。

（二）加强日常的管理工作

通过加强相关工作人的防窃电检查，借助科学的数据分析，针对相关用电区域的月度线损率波动率等指标参数情况，重点盘查，重点分析，及时发现智能电能表问题，及时进行相关维护工作。既可以有效的杜绝窃电行为的发生，又能及时维护智能电能表，降低因窃电行为造成的经济损失。

（三）磁场检测

高科技窃电中也会利用磁场干扰电能表，使得电能表表盘发潜动，使电能表无法正确运行。所以针对磁场干扰这种窃电方式，在智能电表中增加了防窃电硬件元件，为了检测智能电表周围是否存在恒定磁场和交变磁场的干扰，我们加入了磁场检测单元，包括交变磁场检测和恒定磁场检测电路。交变磁场检测电路又包括交变磁场检测线圈、放大电路、比较电路。交变磁场检测线圈将磁场量化为电量，再经过放大电路将信号放大，而后经由比较电路，与正常情况下的常量相比较，得出的差量则进入微控制器实现控制；恒定磁场检测电路包括霍尔元件、放大电路、比较电路。其与交变磁场检测电路的不同在于检测元件的不同，霍尔元件可以检测出周围的恒定磁场，但是无法检测交变磁场。同样恒定磁场检测电路的输出变量将进入微控制器实现后续的控制。磁检测信号输入到电能表中，会有一个时间延迟，再次确定是否有报警，以免因为其他干扰而引起误报警，如果形成报警信号则形成事件记录，保存发生时间及电量等信息。