广东省深圳市宝安供电局沙井供电分局 曾锦洪
随着我国经济的飞速发展,带动着人们生活水平的不断提升,现阶段人们的日常生活中已经离不开电力电能的需求,并且电力电能已经成为现代社会活动开展的基础能源动力。供电企业为了满足社会中对电量的需求不断地进行扩容增量,并且特别注重电力的输送的安全性、稳定性以及经济性。在电网系统中线损是目前供电企业特别关注的一项重要指数,也是考验供电企业电力管理水平的一项重要考核指标。
电力系统中的线损是电力在输送的过程中,由于线路自身或者是管理方面等因素,导致的电能产生损耗的现象。在日常生活中线损的大部分因素还是人为在输电线路中进行偷电、窃电导致的,为了防止在电网线路中出现窃电、偷电行为,本文通过对异常线损情况进行分析,提出了通过电量的计量数据异常变化来分析异常线损情况的发生,以此来在系统中快速地对发生异常的位置进行精准定位。通过此方法能够有效提升供电企业对反窃电的管理水平。
电网线损是指在发电站将电能输送出来,经过变电站再输送到用电用户使用,整个过程中存在着电力的输送、电压的升降以及营销等多个重要的环节,在各个环节中都会存在着电能的损耗现象。线损一般情况下可以分为统计线损、理论线损以及管理线损。统计线损是指供电企业在电能电量的计量过程中数据统计上的误差引起的线损,理论线损一般是指技术线损也就是在实际电网系统运行过程中,电力设备或者是输电线路造成的电能的损失。管理线损是指前两者之间的差值,一般用来代表没有明确界定的电能损耗[1-2]。
一是智能判断,在系统内设置相应的异常数据检测规则,通过结合电网系统中的电力参数信息、用电用户的用电信息、电压、电流等数据进行综合比较,当发现有异常情况发生时,要及时进行预警提示,将异常的位置显示出来,提高线损异常分析的工作效率。二是人工系统分析,对异常的线路和台区,根据线损管理人员的经验,通过系统分析,逐个的排查用户档案、抄核收、计量采集等方面可能存在的问题。三是现场巡检分析,在系统通过上述两道工序后,当系统仍无法进行进一步的对异常信息类别或者是异常信息的性质进行判断时,就需要供电企业的工作人员进行现场的确定,结合人工的方式进行确定。
电量是反映计量点运行状态最直接明显的特征。计量点电量曲线与线损电量曲线的正相关、反相关性分析线损电量由供入电量减去供出电量所得。当线损率的异常由供入电量引起时,供入电量曲线与线损电量曲线呈正相关性;若线损率的异常是由供出电量引起的,则供出电量曲线应与线损电量曲线成反相关性。因此,可通过调取供入、供出电量明细的各计量点的电量曲线,与线损电量曲线进行比较,找出呈现正相关性、反相关性特征的计量点,锁定为嫌疑对象进行异常排查。
趋势分析法分析的前提就是认为馈线的理论线损是不变的,换句话说是认为理论线损在一定的范围内变化较小。而用户线路和设备的损耗也可认为是相对不变的,即正常用电用户电量的变化不会引起馈线损耗电量的大幅度变化。趋势分析法发现对于大部分存在偷漏电用户的线路,其馈线损耗电量的变化基本与用电负荷大的偷漏电用户的电量成反相关性特征。
实例一,某馈线线损率在2016年5月22日发生异常,电量曲线表现为:供出电量骤减导致线损率上升。建立数据模型调取供出电量明细,计量点的电量曲线与线损电量曲线进行比较,如图1,发现有一个计量点(黄色)电量曲线与线损电量曲线(红色、紫色)正好成反相关性,判断极有可能是该计量点电量的骤减,导致了供出电量的减少,从而导致线损电量增大,线损率上升。因此,将该计量点锁定为异常嫌疑计量点,经组织现场用电检查发现,该计量点用户为窃电用户。窃电手法为在电表内加装遥控装置,通过遥控器控制电表的电流回路,从而实现分流的作用,达到少计电费的目的。
图1 电量明细表
首先,通过寻找行业用电特性的关键因素,分析行业客户用电量的规律,并将抽象的行业规律反映到具体的数量关系上。其次,收集、提取、处理与这些关键因素相关的数据,并验证关键因素的有效性,刻画行业客户画像。建立电量异常侦测模型,将单个客户与行业标准画像进行比较,通过专业的数据分析方式,定位电量异常客户。离群点为异常用户,直接从客户用电量规律入手,基本排除由于其他线损原因造成的干扰,电量异常客户的定位准确性较高[3-4]。实例二,以酒店行业为例,根据不同星级、不同规模、不同人气的酒店特点,经过数据分析,发现酒店用电量与时间规律、气象规律和酒店经营状况规律等这些因素成近似线性关系,利用此规律,判断越接近这种规律的酒店,用电量异常可能性不高,相反,越远离这种规律的酒店,用电量异常的可能性就越高。利用用电特性分析法,将管理辖区内的全部酒店用电量数据导入酒店行业电量异常侦测模型,经过系统自动分析,定位出3个偷漏电高风险客户(见图2)。针对3个偷漏电高风险客户组织现场用电检查,发现窃电案件1件,漏计案件1件。漏计案件为电流互感器接线端氧化,接触不良导致一相电流减少,产生漏计电量。窃电案件手法为短接二次电流线路,以达到分流的目的,少计电费。同时缠绕相同颜色电工胶布,隐蔽性较高。
图2 酒店行业电量异常侦测模型
线损发生一般情况下可以分为多种周期阶段的检测,例如以日为单位、或者是以周为单位还有以月为单位。不同的单位进行计量时,线损分析的参数考核指标不同。当在电网系统中发现有异常情况发生时,首先系统需要将时间点精确到某个区间内,再通过在区间内进行排查,能够提高异常线损检查的工作效率。
在系统发现异常的时间开始为起点,开始针对以后的每日的线损状况进行分析,找出出现明显拐点的位置,再结合历史信息进行查询,就能够实现针对性地对异常用电用户进行排查。
The cut-off frequency was a very important performance parameter for the GaN MESFET. It is the maximum frequency of use of the transistor as a power amplifier. This frequency was defined by the relation below[11]:
实例三,某馈线线损率在2016年3月30日发生异常,电量曲线表现为:自3月30日线损率上升。根据异常时间轴分析法,根据该时间点前后核查历史流程工单,发现其中一计量点有周期更换电表业务,在换表后电量骤降,同时线损率上升,组织现场用电检查,发现因计量工作人员疏忽大意,未完全解开接线盒电流连片,导致计量漏计案件发生。
随着现代科学技术的不断发展,电能计量装置虽然也进行了更新升级,但是紧随着高科技的窃电行为也随着出现,不法分子通过利用电磁、脉冲等形式通过对电能计量装置进行故意的损坏或者是干扰,导致电能计量装置的处理单元出现故障,影响正常的电能计量,从而达到窃电、偷电的目的。常用的手段有:高频电磁干扰、强磁铁干扰以及遥控窃电。
高频电磁干扰的方式主要是利用智能化的电能计量装置,在其核心控制部分的CPU 或者是芯片极易在高频电磁干扰下,产生死机或者是重启的情况发生,就会使得电能计量装置少计量或者是不计量。由于窃电者将高频电磁置放在电表箱外部,就能够对电能计量装置进行影响,导致在进行巡查时很难发现存在着异样,因此这种方式在我国许多地区都有出现,对供电企业的造成了严重的经济损失。
强磁铁干扰电能计量装置是利用强磁的磁通将智能电能表内部的电流互感器进行磁通量的改变,使其达到饱和的状态,并不能对电路中的电路进行感应,这就使得智能电能计量装置在电能计量时出现少计量的情况,并且强磁铁并不需要对电表箱进行破坏,只需在电表箱外部进行操作就可以实现,因此这种方式也是供电企业比较应对的窃电行为。
无线遥控窃电需要打开计量箱、电表等计量器具。在电能表内加装微型继电器,通过遥控器改变继电器通断,从而实现分流的作用。当供电企业工作人员进行用电检查时,拖延时间用遥控器按键恢复正常计量以迷惑用电检查人员。这类型窃电方式可在电表、接线盒,互感器等器具下手脚,隐蔽性强[5]。
一是首先对智能计量装置进行外部计量箱或者是计量柜的处理,防止窃电人员对智能计量装置进行破坏导致电能计量的不准确。还有就是在安装结束后,要对电表箱或者是计量柜进行加封处理,以防止其他人对其进行私自开箱。
二是提升现有的电子式多功能电表各种功能,改进目前存在的漏洞。当前电子式多功能电表一般只记录10次事件,存在一定局限性,不利于三类案件处理。当前,大部分电子式多功能电表行程开关在3s 内回按不记录开盖事件,存在严重漏洞,有碍于窃电案件取证查处。
三是封印。采用目前在法律上具有效力的防窃电工具,该工具通过其自身结构的特殊性,当其进行操作后就无法进行还原,供电企业的工作人员可以通过封印的状态来判断装置是否发生私自开启的情况,同时将具有防复制IC 卡技术和装置的特殊性进行融合,更加增强了电能计量方面面的防伪造行为,提高供电企业对电力的正常计量。
四是严禁出现在电缆线路上不加装电能计量装置进行私自行为的接电,供电企业要将低压输电线路进行电缆化或者是绝缘化,降低窃电行为发生的概率。
5.2.1 加强巡查力度
供电企业在日常的运维过程中,要定时定期的对供电区域内的电能计量装置,以及低压线路进行突击摸查,当发现存在着窃电行为或者是违规接电时,要进行严格的处理。同时,在日常工作中,要实时观察电网系统中的各项参数,对店里参数的变化情况进行实时监控,当出现异常时,要及时进行原因分析,现场勘察,将窃电行为完全杜绝出现在电网系统中。
5.2.2 专业计量箱的使用
电能计量装置是整个电网系统中的重要设备,为了防止窃电行为的发生需要对电能计量装置进行有效地保护,首先是采用比较先进的电能计量技术,在完成业扩报装的安装后,电能计量装置的接线或者是重新调整便不能再进行调整,这就实现了一次的防窃电。在电能计量装置的外部箱体上,设置相应的防盗锁,防止部分用电用户进行自主的开箱进行修改。
5.2.3 采用智能化、信息化的电网系统
随着科学技术的不断提升,供电企业也必须不断地加大对整个系统的网络信息水平和智能化水平建设。供电企业可以利用现代化的电能信息传输技术、自动感应技术,利用电能计量装置的自动电压、电流等信号的检测,结合智能化的网络信息系统对其进行监控,当发现系统参数异常时,整个系统中就会进行预警,对窃电行为的位置及电量的变化进行快速的响应,从而实现了反窃电。
随着现代科学技术的发展,供电企业必须不断地引入新的技术手段加强电网系统的智能化、电子化建设,通过利用多参数、多形式的监控系统将电网系统中的电力状态进行监测。在针对电力线损分析方面时,通过采用电能计量的方式,结合电网系统中用电用户的电力信息、电力参数,以及相关的历史数据综合分析电网系统中的线损情况,并以此为基础判断电网线路中是否存在着窃电、偷电行为,以提高供电企业对电网系统的管理水平,确保供电企业的经济效益。
综上所述,供电企业的降损以及反窃电始终是供电企业不断进行探索的工作,既要保证线损保持在较低的水平,又要保证用电用户的用电规范,这就需要供电企业不断地进行探索,加强电力设备的智能化程度,提高自身的管理服务水平,以此来达到有效的反窃电工作。