智能电网在反窃电工作上的技术应用

曾晓琪 郭泽川

【摘要】：长期以来，供电企业用电检查与反窃电工作缺少安全有效的支撑，给供电企业带来巨大损失。本文根据实际情况，提出了建设用电检查与反窃电智能电网平台。利用智能电网可以对用电数据的进行智能分析，采取窃电数据算法及相关模型，对用电终端用电异常进行取证、检查、分析并及时处理。并且介绍了智能电网系统设计方案、物理架构、主要功能及其软硬件设计。利用统一的用电检查与反窃电智能电网，可以大大提高供电企业反窃电水平，使供电企业的反窃电工作更加自动化、信息化、智能化。

【关键词】：智能电网；用电检查；反窃电

0 前言

虽然一些省、市供电企业已经着手开发反窃电技术，但仍未能开发出绩效显著的智能电网系统，反窃电工作缺乏重要支撑。反窃电智能电网的开发及其应用是促使电力企业现代化重要途径。利用统一的用电检查与反窃电智能电网，能够促使供电企业的反窃电工作更加自动化、信息化、智能化，还能够大大提高供电企业反窃电工作效率。为提高反窃电工作效率及成绩，急需建立一套反窃电智能电网，从而提高反窃电水平，从而促进供电企业反窃电工作自动化、信息化、智能化。而随着电力智能化水平不断提升，尤其是电力用户用电信息采集系统的建成并投运，反窃电智能电网建设也成为可能。

1 用电检查与反窃电信息平台技术原理

反窃电智能电网利用已建立的防窃电数据模型，对用电的用电数据深入分析研究，并采用智能PC平台，对用户终端用电异常进行取证、检查、分析并及时处理的用电管理系统，该系统综合运用网络通信技术、电力电子技术、数据挖掘技术、嵌入式技术、软件技术等，实现反窃电工作顺利完成。

1.1 智能电网简介

智能电网（smart power grids）是对电力用户的用电数据进行采集、分析并及时处理的智能化系统，能够完成用户用电数据的自动采集、用电分析和管理以及智能用电设备的信息交互等相关功能。它是建立在集成的、高速双向通信网

络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。用电信息采集系统的建设目标是实现“全覆盖、全自动、全智能”。

1.2 反窃电智能分析数据模型

实时采集各个电力用户终端的用电档案数据以及实时用电数据，并对相应的用电数据实施智能分析，精确寻找窃电疑似、计量装置异常、接线故障等用电异常的用户，使反窃电工作更具针对性。

针对具体情况，本文将作以下分析：

（1） 电能表数据异常分析：通过对比电能表数据与档案数据的一致性，从而查看电能表数据是否正常，并能及时发现电能表数据的异常状态。

（2） 电能表异常状态分析：通过对电能表各类状态字的采集，可以知道电能表实时运行状态，并及时发现用电异常状态，比如：失流、过流、失压、过压、逆相、断相、以及电压电流不平衡等状况。

（3） 电能表时钟分析：通过采集电能表实时时钟，判断电能表时钟是否异常，若电能表时钟异常，将直接导致用电数据异常。

（4） 用电量异常分析：根据采集用户日用电数据以及重点用户的整点用电数据，分析用户用电量是否存在突减、突增、或停走、总费率与分费率和不符、反向电量存在且变化、电能表费率电量异常、连续用电量为0、二三象限无功存在且变化、台区电量不平衡、总表电量小于子表电量等状况。

（5） 功率因数异常分析：查询并分析电能表总费率以及各费率功率因数，分析无功电量大于有功电量现象，确定异常功率因数的用电户。

（6） 最大需量异常分析：比对月最大需量与基本电费需量，比对需量数据与协议备用容量，比对需量数据与变压器容量，列出异常用户。

2 用电检查与反窃电信息平台设计方案

用电检查与反窃电智能信息平台由智能反窃电信息系统软件、便携式用电检查掌上终端、无线通信网络等部分组成。

2.1 系统物理架构用电检查与反窃电信息平台

（1） 信息平台层：该平台主要包括用电数据采集系统、用电数据分析处理系统等自动采集各类电力用户的用电档案数据以及实时用电数据，完成“反窃电智能分析模型与算法”，对大量的实时用电数据进行深入分析处理，并及时查出可疑用户，并智能预警；根据相关的“用电检查与反窃电工作规范”，从而促使反窃电工作的规范化，信息化、智能化。还包括重点而有序地编排用电检查计划、用户终端检查项生成以及上报审核、用户终端拍照与取证数据的存档等。

（2）终端用电检查层：通过开发的反窃电智能无线终端完成用户终端以及反窃电工作自动化与信息化，主要功能有：接收信息平台层生成的用电检查计划，电能表抄读与通信功能、用户档案数据与实时用电数据查询功能等，还可以在线检查窃电行为，并实施窃电定位，及时检查处理具体用户终端的窃电方式。

2.2 用电检查与反窃电信息系统软件

用电检查与反窃电信息系统软件主要包括4个软件子系统，他们分别是智能分析服务子系统、无线应用服务子系统、Web应用子系统、数据接口子系统。

2.2.1 智能分析服务子系统

智能分析子系统对用电数据采集系统提供的各种用电数据深入分析处理，还能够及时列出可疑的用户终端，实时报警，人工确认后安排用户终端电力检查计划。智能分析主要功能有电网状态分析、窃电可疑分析、计量故障判断以及报警等。客户异常用电是以日或月的用户单元用电数据根据，对用户终端用电情况进行排查，发现其异常状况，主要有用户用电计量装置异常及其窃电行为。

2.2.2 无线应用服务子系统

无线应用服务子系统主要负责下载用电检查计划、用户用电数据到相应的用电检查工作人员掌机中，为掌机提供用户用电档案数据和实时用电数据查询服务以及相应的实时数据上报服务等。该子系统采取的是多线程并发机制，利用专用通信协议加密传输，从而保证用户终端正常运行以及智能电网系统的安全性。

2.2.3 Web应用子系统

Web应用部分主要包括8个业务模块，分工明确，功能清晰，以满足用户日常操作与使用习惯。业务模块主要包括：用电检查模块、基础数据模块、系统运

行管理模块、反窃电处理模块、系统参数管理模块、报表统计模块以及异常事件记录模块。

2.2.4 数据接口子系统

本平台可以根据不同业务类别，利用Web Service与中间库方式，同企业其他应用系统（用电信息采集系统、营销业务应用系统、生产管理系统、EMS系统）的接口实现数据交互。

2.3 用电检查与反窃电无线掌上终端

反窃电智能无线掌上终端的主要功能有：接收智能电网系统的用电检查计划，用电检查路径定位、现场信息填写与实时上报功能、电能表抄读通信功能、用户用电档案实时查询功能、用户档案与实时用电数据查询功能、单据现场打印功能等。

2.3.1 终端硬件设计方案

终端硬件采用模块化设计，采用主流微处理器（如：ARM、X86、DSP、FPGA等）加上外围接口电路图2 智能分析服务子系统图3 Web应用子系统51| 电力需求侧管理第14卷第3期20xx年5月来实现，外围接口包括CMOS图像传感器、LCD液晶显示模块、触摸屏模块、SD卡模块、GPS模块、GPRS模块、USB、智能卡模块等，通过掌上终端的USB接口外接微型打印机可实现现场打印功能。

2.3.2 终端软件设计方案

终端软件是由嵌入式实时操作系统和嵌入式应用程序构成，采用Linux做为板载操作系统。Linux凭借其在结构清晰、源代码开放等方面的优势，非常适合作为嵌入式操作系统。基于Linux操作系统可以同时加载多种应用程序，并可以方便实现进程间通信。针对现场用电检查与反窃电的实际需要，考虑开发掌机上的电力检查及反窃电应用程序。该应用程序主要划分为以下几个功能模块：权限管理、档案管理、文件通信服务、电能表通信、人机交互界面、GPS巡检路径定位、现场拍照及数据压缩存储、现场信息录入、数据库管理、历史数据查询、打印服务。根据后续业务拓展需要，还可以进一步开发一些新的应用程序，实现掌上终端的软件升级。

3 结束语

建立统一的反窃电智能电网，可以促使用电检查以及反窃电工作更加规范；可以提升反窃电技术水平，还可以有效发现窃电用户并及时挽回电量损失，从而提升电力企业的经济效益；既能保证电网用电稳定、安全、经济运行，还能有效维护公共安全，建立完善用电秩序，保护供用电双方的合法权益。因此，在反窃电工作中，对人的教育，必须做到制度要严，教育要勤，反腐倡廉，奖惩分明。只有这样，才能高效廉洁、才有高度的责任感。反窃工作才能真正的落到实处，见成效。

【参考文献】

［1］宋振斌,陈晓伟.防窃电与电表防窃电技术的创新[J].电工仪表与公用表计行业信息,2012（1）;30-32.

［2］祝小红.防窃电与反窃电策略的研究[M].北京;中国水利电力出版社,2006：57-67.

[3]苏琨.区配电网反窃电技术研究与应用[D].北京：华北电力大学，2012:34-35

[4] 雷萍.反窃电工作中的难点与对策[J].广东科技,2013(05):25-26

 

第二篇：电力营销新设备在反窃电工作中的应用探究

电力营销新设备在反窃电工作中的应用探究 作者：张晓东 李学军

来源：《华中电力》20xx年第11期

【摘要】本文对窃电方式进行简要介绍，详细分析变压器容量测试仪和多功能用电检查仪在反窃电工作中的推广使用，并对其中存在的问题提出相应对策，旨在为提高电力企业的反窃电水平提供借鉴。

【关键词】电力营销；新设备；反窃电

1.前言

随着市场经济和电力技术的迅速发展，电能计量技术也朝着智能化的方向发展，而窃电手段也呈现出多样化，窃电方法也在不断改进，向着高科技、隐蔽化的方向发展，这给我国电力企业带来了很大的经济损失。为了加强企业的反窃电工作能力，挖掘各种隐形窃电行为，近年来大力推广使用变压器容量测试仪与多功能用电检查仪，以有效提高反窃电工作效率和准确程度，从而遏制窃电现象的蔓延，降低供电企业的经济损失。

2.常见的集中窃电方法

在当前情况下，比较常见的窃电方法有以下几类：（1）改变二次回路接线，例如通过短接二次电流回路、改变接线方式以及将二次电压回路断开等方式，达到窃取目的。（2）在联合接线盒、电能表等安装遥控装置，进行电力资源的窃取。（3）通过改变电能表的性能参数或结构来窃取电力资源，例如倒拨字轮、卡盘、破坏电能表等。（4）运用各种方式在联合接线盒上或者表尾接线端子等进行违规操作，例如将电压连接片断开或短接等。（5）通过重新绕制变压器或更换变压器铭牌等方式，利用大容量变压器来冒充小容量，实现窃取电力资源的目的[1]。（6）在供电企业布置的供电线路上绕越计量装置用电，如越表用电或私自接线用电等。

3.反窃电工作过程中相关仪器设备的推广使用

面对当前窃取电力资源非常严重的情况，电力企业要提高相关设备的先进科技水平，在反窃电工作中推广使用变压器容量测试仪以及多功能用电检查仪等，提高反窃电工作水平。 多功能用电检查仪体积比较小，功能具有较强的专门性。其工作原理和电能计量现场校验仪非常相似，其主要作用在于带互感器的三相电能表的误差检测以及错误接线检查，同时，也可以进行小电流接入式电能表的误差检测与错误接线[2]。另外，使用多功能用电检查仪还具有其他功能，如检查电能表计量的相对误差、综合测试低压侧电能计量装置存在的误差、对相量图进行简要分析、检查同时存储各种相关的电参数。

在现今的电力市场上，出现两种比较明显的行为：（1）一些电力使用者通过更改电压器的铭牌，将大容量变压器变成小容量变压器，从而达到少缴甚至不缴电费的目的；（2）为了降低生产成本，一些变压器的生产企业通过采用高损耗、低容量的变压器来冒充低损耗、高容量的变压器，以实现生产过程中的非法盈利。这两种常见的不良行为严重了干扰了市场经济的正常运行，造成电力设备企业之间的不正当竞争，导致供电企业面临巨大的经济损失。当前，供电企业在检测入网变压器时，大多只进行一些常规项目的检测，例如耐压试验、直流电阻与绝缘电阻等，而没有进行有针对性的容量检测，也没能对变压器的特性参数做全面深入的检测

[3]。变压器容量测试设备的功能在于检测变压器的性能和容量，特别是对于35千伏及以下的变压器容量的检测，主要做法是按照相关国际标准，分析空载实验与负载实验的空载电流、空载损耗、阻抗电压及负载损耗等，并判定变压器容量。而目前大多数测试仪均是在负载试验下对变压器容量进行判定。

就目前情况而言，变压器容量测量仪和多功能用电检查仪推广使用时间还比较短，没有建立起一套完善的标准或规范，而且往往还没有在法定的计量检定机构进行严格的认证，所以不能把在现场进行测试的结果作为补缴费用的参照。

作为一种用于判断错误接线的工具，多功能用电检查仪虽然具有较强的功能，但也存在一定的局限性：（1）缺乏良好的现场打印配置，无法打印出相量图等相关的重要信息，需要在连接计算机后才可打印，因此不能在现场对测试结果进行确认。（2）这种仪器对于接线错误的判别结果功能不强，工作人员必须具备丰富的有关电能计量的知识，才能够有效识别接线错误，并作出结果判别，这个缺点使该仪器的推广使用受到了很大的限制。

在测试变压器容量时，若变压器容量测试仪的档位设定为一档或三档，则应当将其调整至额定档位再进行容量测试，根据电力变压器运行的相关规定，在完成容量测试并恢复至原先的档位时，要对直流电阻进行测试，但这种仪器没有直流电阻的测试功能[4]。此外，因为配电变压器的连接线接触不好、分接头接触不良等问题，也会造成测试容量结果出现差错，有时甚至无法很好地测试出结果。

4.变压器容量测试仪与多功能用电检查仪器的实际应用方法

（1）编制新设备的操作使用规范。为了使电力系统的变压器容量测试仪与多功能用电检查仪的操作使用纳入到相对标准规范的管理体系，从而很好的保护工作人员的生命健康与仪器设备的安全，可组织电力系统内部的相关专业技术人员编写配电变压器容量测试仪和多功能检测仪的测试作业指导规范。在这一系列作业指导书中，明确分析了现场测试工作的标准操作规范，并对设备操作使用中的危险事项与安全防范措施进行详细分析。

（2）强化技术培训工作。为了能让用电检查工作人员对新设备有一个全面的认识，从而更好地使用设备，电力公司可与这些设备的厂家联系，并联合开展设备使用前的专项技术培训。培训过程中，要涉及到设备的相关理论知识以及仪器的实际操作技术，从而使工作人员能够对新设备有初步的了解。

（3）建立完善的新设备使用培训中心。为了能够使电力企业的各项措施真正得到落实，可在单位内部建立营销培训中心，并在其中配备有关于电能计量的模拟培训设备，以便加强用电检查人员关于变压器容量测试仪以及多功能用电检查到设备的实际操作[5]。在条件允许的情况下，还可以组织工作人员到用户用电现场开展实操演练培训，这样既可在一定程度上查处窃电，又可增强用电检查队伍的工作能力。

（4）积极开展关于新设备的使用技能比赛。在实际工作中，为了使新的设备在用电检查过程中得到广泛应用，电力企业可积极举办各种比赛，例如反窃电技能比赛，将使用设备的操作指导书作为比赛中评判的标准，将变压器容量测试仪和多功能用电检查设备的操作使用作为比赛的主要项目，鼓励用电检查人员积极参加比赛，强化他们对设备的实际操作能力。

（5）在进行现场检测工作时，用电检查人员要对检测情况进行详细的记录，同时要仔细填写好相关检查工单，如用电检查工作单、违章用电处理工作单等，尽可能将用电检查结果打印出来，所有的检查单据都要经过被检查者、检查者以及第三方的签名确认[6]。在双方对测试的结果没有异议，并且共同确认的情况下，可作为补缴费用的依据，此外，还要做好现场测试数据的收集与保存工作，并签订相关协议。针对多功能用电检查仪在使用过程中出现的问题，可建议生产企业增加打印功能，并由电力企业自行设计打印格式和打印内容，并在仪器上配备接口连接打印机，以便测试结果的现场打印；另外，还要加强设备操作者的专业理论知识与操作技能培训，增强工作人员处理实际问题的能力。

5.结束语

随着电子、电力等先进技术的高速发展，电力营销新设备将逐渐朝着智能化、集成化方向发展，设备的功能也会趋于完善，在操作使用方面更加方便、简单。

【参考文献】

[1]刘乾业.防止窃电的对策[J].电工技术.20xx，9（04）：59.

[2]杨体.对电能表防窃电的分析[J].电力自动化设备.20xx，22，7（03）：22-23.

[3]艾黎.浅析电力工作中防窃电的相关解决办法[J].中华民居.20xx，6（10）：79-80.

[4]于红霞.中小电力用户电能计量装置防窃电管理探讨[J].宁夏电力.20xx，4（03）：54.

[5]辛宝玉.关于装表接电及防窃电探析[J].电子制作.20xx，15（12）：68.

[6]韦明.浅谈电力企业用电检查管理及防窃电措施[J].城市建设.20xx，3（22）：17-18.