浅谈信息应用用电监察技术工作的探讨

郭延泽 国网山东宁阳县供电公司

浅谈信息应用用电监察技术工作的探讨

郭延泽 国网山东宁阳县供电公司

电能是一种重要的能源，与人们的日常生产和生活息息相关，一些管理上的突出问题引起人们越来越高的重视。窃电不仅会造成电力企业经济上的损失，还有可能引发一些电力故障或事故，甚至可能危及人们的生命安全。所以，采取合适的用电监察技术显得极为必要。本文就信息应用用电监察技术工作展开讨论。

数字化用电监察技术 研究与应用

引言

随着信息技术、通信技术的发展，数字化已经在多个领域得到推广和应用。本文探讨了基于移动网络终端的数字化用电监察平台的研究与应用，以提高用电监察的可靠性和有效性，并减轻相关工作人员的劳动强度。

一、用电监察技术的必要性

用电监察技术是电力企业与用户建立联系的重要纽带。供用电业务包含的信息量丰富，包括用户档案、电费管理、供用电合同等。供用电业务具有明显的周期性，相关操作必须在一定的时间内完成。整个业务从受理用户申请、施工到立户以及后续电费的计算与收取，一系列的作业仅靠人工完成不仅劳动强度大，耗时较长，而且易出错，信息透明度低，管理起来也更加困难。高效科学的用电监察管理不仅是保证电力企业经济效益的需求，也是保证供用电双方交易公平，维护用户合法权益的要求，同时还是规范和约束用户用电行为，保障用户人身安全和维护电网供电稳定性的重要手段。

二、数字化用电监察技术

（一）数字化用电监察技术功能

数字化用电监察技术就是充分利用计算机网络技术和通信技术构建一个数字化平台，通过录入客户的基本信息、电能表信息、电费结算结果、缴费记录和欠费信息，对整个用电业务过程中的合同协议、进网作业、现场信息采集、系统维护和位置窃电等进行管理，并且还具备即时通信和集抄数据管理功能。此外，数字化用电监察技术还可以为工作人员提供实时综合信息查看入口，以对电网的运行状态和客户的用电情况进行全面的了解。

（二）数字化用电监察系统关键技术

数字化用电监察系统的关键技术包括网络组建模式和系统具体功能的实现技术等。常见的网络组建模式包括批处理模式、客户端/服务器模式和B/S模式等。客户端/服务器模式的通信机理是客户端向服务器发送远程调用申请，然后有服务器进行搜索并将结果反馈的形式。B/S模式是则是由浏览器、数据库和Web服务器组成的三层通信模式。为了适应数字化用电监察系统的实际功能要求，在构建数字化用电监察平台时应综合选择客户端/服务器模式和B/S模式。整个用电监察系统采用集中式管理，基于电力系统的结构组建无线局域网。将电力系统中的电脑和移动终端统一接入数字化用电监察系统的中心服务器，以构建一个全面立体的数字化用电监察系统。

三、几种常见的窃电方法和计电表的异常

为了减少电能表的计量甚至不计量，人们采取了各种各样的手段进行窃电。以下几种窃电的方法主要被窃电者所使用：

1.失压窃电；2.欠压窃电；3.CT短接；4.CT开路；5.电流分流；6.相序错接线；7.极性错接线。

电能表计量的异常是指在电能表工作过程中，由于各种人为或自然因素的影响电量计量表所测得电量与实际的用电量不同。比较和分析正常计量和异常计量电能表所感应的电功率、计量电量和脉冲等的变化，就可以得到启示，即可以用这些变化构筑判据，实现电力负荷管理系统防窃电的功能。

四、电力负荷管理系统的防窃电新技术

（一）防窃电硬件电路的定义和原理

1.电力负荷管理系统的定义

使用新技术将防窃电设备进行了智能化设计，新型防窃电系统可以看作功能电路。将电力负荷管理系统防窃电硬件和控制算法结合起来组成一个模块，在负荷控制终端的内部将组合模块导入，使设备外部的接口和形状保持不变。虽然从外观上基本上保留了原来的防窃电的功能防窃电设备的外部形状。但是，新型的防窃电设备能够检测和监测到电量计量回路中的Ta短路、开路等窃电现象。

2.电力负荷管理系统的原理

任何形式的对Ta进行的窃电形式，其本质上都是通过改变了Ta的电路来实现的。其已经越过了计量表，使电量计量设备的外部电阻改变了。精确的识别Ta正常、短路、开路下电量表的外部电阻的改变是辨别窃电方式的要点。因此首先对负荷管理系统的电流计量回路进行了设计和改进，使防窃电终端中的采样交流信号源发射检方波信号与Ta相连接。通过计量设备监测的阻抗变化的特性实时监测Ta正常、开路、短路的方波信号（以60khz为例）。检测原理示意图如图1所示。

图1 Ta回路检测原理示意图

方波信号的频率的选择是非常重要的因素。如果方波信号的频率太低就会对感抗的灵敏度不够，还会对回路工作信号带来干扰，从而影响的电能表的精确度。在正常和开路状态下如果频率太高会使Ta的阻抗变得很大，不能准确的识别。所以检测信号选用60khz的正弦波。利用防窃电设备向Ta传输一些高频率方波信号从而得到Ta电压的幅值。不一样窃电方法处理器采集信号的幅值也会不一样。

信号的输出接口和电阻、电容串接后接到Ta的K1端，Ta公共端G与方波信号回路G0端连接在一起，A、B、C分别为U、V、W三相Ta方波信号幅值测试点，ZU、ZV、ZW表示Ta二次回路表计的负载阻抗。回路正常工作时，从A、B、C点上测试出来的方波幅值在正常的允许范围内，终端不会判断为开、短路故障状态。

如果Ta回路任意相开路，由于开路造成的检测回路电气参数的改变，也造成了原来工作状态的改变，从A、B、C点上测试出来的方波幅值比原来的正常值大0.6V以上，就能识别Ta处于开路状态，从而将判断的信号传输到信号采集和电量监测控制室。

如果Ta回路任意相短路，由于开路造成的检测回路电气参数的改变，也造成了原来工作状态的改变。从A点、B点、C点分别传输出来的方波幅值在0.6V以下，就能识别Ta处于短路状态，从而将判断的信号传输到信号采集和电量监测控制室。

（二）检测算法

通过分析Ta二次分流状态的实验数据。可以得出，如果分流电阻比设定值小，就可以根据调节开路、短路判断值判断为短路状态。如果分流电阻比设定值大，使分流电量逐渐变弱，这样就可以减少窃电量。检测Ta开路、短路的手段能够快速的识别出变比在500A/4A及以下的TA短路开路事故，而且能够进行算法检测，还能够对变比在500A/4A至1600A/4A窃电行为进行检测。即可准确的检测出这一类的TA异常短路和开路故障，以便达到满意的量程。

（三）上报流程

根据上述的原理，电力负荷管理系统的防窃电功能监测到窃电行为后，将信号传输给主控制室。其流程示意图如图2所示，负荷管理系统中嵌入的防窃电设备将检测到的计量回路Ta短路、开路情况可以利用负荷管理系统的信号输出口传输给主控制室。

五、防窃电功能的优点

（1）能够自动收集、处理数据，并且可以和以往数据进行对比。这样有助于准确检测到计量表的异常，和传统的防窃电方法相比较可以进行实时检测和监视。在用电过程中实时检测不仅有助于及时发现窃电现象，而且可以提供窃电者窃电时的证据。

（2）无线通信的广泛应用，可以将每个用户的用电情况进行监视。设计负荷管理系统时，系统的检测周期小于十分钟。所以开启检测功能时，能够做到检测一次所有用户的用电情况所用的时间是十分钟。与传统的手段相比较，电力负荷管理系统更加重视数据分析和数据的比较，重视高科技的使用，所以它有更高的科技含量。

六、目前要重视的问题

（1）转换观念，跳出负荷控制的传统模式。用电管理智能化主要依赖于负荷管理系统的建设。

（2）要使负荷管理系统应用于防窃电更加完善。对于抄表、购电、催费等负荷管理系统的新作用也会日益趋于规范化和标准化，由于没有规范化的操作方法，应予以充分的重视。

（3）由于经济利益的驱动，未来的反窃电工作会越来越艰巨，因为窃电的技术越来越先进和高明。技术先进的负荷管理系统，在未来的防窃电中会越来越重要。

为了保证电力企业和客户的重要信息不被泄漏，有必要加强数字化用电监察系统的网络安全防护措施。在采取常见的防火墙、杀毒软件的基础上，数字化用电监察系统还采用了RAS算法对数据进行了加密处理，以提高系统的安全性。

七、电力企业推行数字化用电监察技术的措施

尽管数字化用电监察技具有明显的技术优势，但目前在电力企业中的应用尚在起步阶段。电力企业的客户数目众多，几乎涵盖了绝大部分公民、企业和单位。在电力企业中引进新技术必然会对这些客户产生不同程度的影响，且电力系统对于安全性和稳定性都有着较高的要求。所以，在电力企业中推行数字化用电监察技术首先要得到领导阶层的支持。其次，推行该技术还应该努力争取电力企业员工的理解和支持。

八、结束语

目前数字化用电监察技术已经有成功应用的案例。随着我国电网智能化、数字化程度的不断提高，数字化用电监察技术为构建国网智能用电稽查系统提供了新的思路。数字化用电监察技术在提高企业管理效率和经济效益，减轻工作人员劳动强度等方面体现出明显的优势，在各电力企业中推行数字化用电监察技术有着良好的发展前景。