电力论文电力负荷管理系统在反窃电中的应用

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摘要：目前各供电企业针对网内的窃电现象，在反窃电工作上的重点偏重于计量装置安装方法的改进、外围防护的改进(防窃电计量箱、防伪封

　　目前各供电企业针对网内的窃电现象，在反窃电工作上的重点偏重于计量装置安装方法的改进、外围防护的改进(防窃电计量箱、防伪封印、防窃电锁)、对比用户历史用电量、常规的反窃电专项活动等，但存在一个很大的问题是不能及时发现窃电行为、调查取证难、窃电判别依据不科学等。因此，反窃电的根本是利用信息化、智能化的先进技术，做到计量数据及时可查，用电数据及时分析，计量装置在线可控，发现异常及时报警。随着电力负荷管理系统应用的不断深入和推广，可召测电力用户的电量、电压、电流、功率、功率因数等用电信息的实时值和冻结值，通过对这些数据进行系统深度地分析，可以初步筛选出疑似窃电用户，并远程动态跟踪计量装置的异常情况，为打击违法窃电行为提供重要的情报和依据，极大减少窃电造成的损失。

　　《黑龙江电力》(双月刊)创刊于1979年，由黑龙江省电力有限公司主管，黑龙江省电机工程学会和黑龙江电力科学研究院共同主办，是黑龙江省电力系统向国内外公开发行的唯一综合性电力科学技术期刊，国内外公开发行。《黑龙江电力》刊载内容：电力行业科研攻关成果和电力市场运营管理经验及动力机械、电机电器产品、控制系统改型改造方面等论文。获奖情况：2000年黑龙江省优秀科技期刊二等奖(全省排名第八);2000年中国学术期刊(光盘版)规范执行优秀奖;俄罗斯《文摘杂志》等世界著名检索系统源刊;2011年在第二届中国学术期刊评价中被评为“RCCSE中国核心学术期刊(扩展版A)”。

 

　　1 窃电原理

　　窃电种类可以分为两种：一是计量装置之前的窃电，二是针对计量装置的窃电。

　　1.1 计量装置之前的窃电

　　该类窃电主要指私自在供电线路上接线用电，危害性较大，不但造成供电部门的电量损失，同时还可能由于私拉乱接和随意用电，造成线路和公用变过载损坏，扰乱、破坏供电秩序，极易造成人生伤亡及引起火灾等重大事故发生，对社会造成极大的负面影响。

　　1.2 针对计量装置的窃电

　　该类窃电主要指窃电行为人通过对电压互感器、电流互感器、二次回路、电能表做手脚，使电能表少计或不计电量，从而达到窃电的目的。

　　根据电能计量原理，无论单相还是三相电能表其某个测量元件计量的功率均为：P=UIcos(U∧I)，其中，U、I分别为接入电能表单个测量元件的电压、电流有效值，(U∧I)为电压超前电流的角度。因此，电能表计量功率的大小与U、I和(U∧I)有关，改变其中任何一个因素，都可使电能表少计或不计，达到窃电的目的。总结针对计量回路的窃电，可分为欠压法窃电、欠流法窃电和移相法窃电三类。

　　2 窃电特征数据研究

　　根据众多窃电案例显示，尽管各种窃电手法很多，可以总结为欠压法窃电、欠流法窃电、移相法窃电、扩差法窃电、无表法窃等五种类型，但最常见的是欠压法窃电和欠流法窃电两种方式，下面将分别研究这两种窃电方式的电压、电流数据特征。

　　2.1 欠压法窃电特征数据研究

　　欠压法窃电时往往呈现电压幅值不同程度减小、相位发生变化，具体为连续两个采集点一相或两相电压幅值小于等于额定值的70%，且有明显的阶段特征，在较长的一个时间段里(可连续搜索一个月的数据)，电压正常与异常交替出现，且电压出现正常值的时间一般为供电公司工作人员可能会到现场工作的时间段，如抄表日、每周一至周五的白天等。如果符合上述特征，基本可以断定为窃电。

　　2.2 欠流法窃电特征数据研究

　　通过欠流方式窃电最常见的是使用“U”型环短接电流二次回路，具体特征数据为：(1)连续8个以上测量点，最大相电流大于1A，最小相电流≤50%最大相电流。(2)由于用户窃电操作频繁，每次短接的情况都有差异，一是短接的相别不同，最小电流出现在不同相上;二是每次短接的可靠程度不一致，最小电流与最大电流之差比例有差异。(3)当三相电流幅值不对称时，三相电流的变化规律却基本一致，即电流曲线的图形基本一致，这一点很重要，这是判断窃电(或异常)与不对称负荷的重要依据。以上三种数据特征为并列条件，若同时满足，则可判断为窃电。

　　3 利用电力负荷管理系统进行反窃电分析

　　目前，电力负荷管理系统的日数据分析功能大致可分为终端数据异常分析功和电表数据异常分析。其中，终端数据异常分析所采用的数据来自电表脉冲接口经滑差计算得到，一般有超载、欠载、功率突变、整点功率为零、功率超参考指标、功率因数过低等分析项目;电表数据异常分析所采用的数据直接取自电表RS485接口，提供电压异常、电表断相、电流不平衡、电表时钟不准、电表费率错误、RS485数据与脉冲数据不一致等分析项目。

　　利用电力负荷管理系统进行反窃电分析，首先，根据日数据分析功能模块，分析终端数据异常和电表数据异常，初步梳理筛选出疑似窃电用户清单;再对这些清单用户采集电压、电流、功率、电量、相位等相关数据，结合功率曲线，比对RS485数据与脉冲数据，深度分析采集数据，准确判断用户计量装置的运行情况。正常情况下，用户用电量与负荷电流基本是平衡的，如果数据分析发现电能表或互感器电压断相、电流欠流、功率为零、功率突变等情况，应到现场进行核查，确认计量故障或用户窃电行为。

　　3.1 终端数据异常的反窃电分析

　　在电力负荷管理系统中，对于终端异常数据的反窃电分析，重点应放在功率突变、欠载(最大功率小于变压器容量30%)和整点功率全为零的用户上。其中，对于欠载和整点功率全为零的用户也有可能存在窃电行为，但其可能性相比于功率突变用户较小，因此仅需每月进行统计分析，并派检修维护人员现场查看，排除现场设备接线错误或用户停电，从而发现和确认窃电情况。

　　同样，分析功率突变用户，要剔除功率超参考指标用户，并结合日功率曲线、周功率曲线和月功率曲线进行综合判断，如三种功率曲线均为突变，则用户有较大的窃电嫌疑。需要将此用户定义为重点监视户，定期核查各项数据;同时，根据电力负荷控制系统反映的用户电量突变日期和时间，开展不定期巡查，便于当场即时发现窃电情况。

　　3.2 电表数据异常的反窃电分析

　　利用电力负荷管理系统对电表数据异常的反窃电进行分析，重点应放在电压异常、电流不平衡和断相用户上。通过分析电压、电流异常数据特征，结合功率曲线，可准确地反映用户的用电异常变动情况，从而判断用户的窃电方式。

　　3.2.1 电压异常的反窃电分析

　　电压异常窃电通常有压变熔丝熔断或电压二次回路断路等方式，造成电压回路失压，达到少计电量的目的，这种窃电方式在高供低计用户中较为常见，有永久和间歇之分，往往表现为电压幅值不同程度减小、相位发生变化。

　　在电力负荷管理系统中，利用日数据分析模块的电表数据分析功能，选择“电压异常”项目，参数设置为连续两个采集点一相或两相电压幅值小于额定值的70% 进行用户窃电分析。同时，失压窃电的电压值与电压回路故障一致，要区分永久性窃电和一般性故障，需在现场检查时加以甄别。而间歇性窃电有明显的阶段特征，在较长的一段时间内(可连续分析一个月的数据)，电压正常与异常交替出现，且电压出现正常值的时间一般为供电公司人员可能会到现场工作的时间段，如抄表日、每周一至周五的白天等。如符合上述特征，基本可以断定为用户窃电。

　　3.2.2 电流不平衡的反窃电分析

　　通常，电流不平衡的窃电最常见的是用U型环短接电流二次回路。由于这种方式操作简单、拆除快捷，到现场例行检查时很难发现。但只要预先准备充分，利用电力负荷管理系统进行异常数据定期、重点监视分析，还是有可能查获的。

　　在电力负荷管理系统中，利用日数据分析模块的电表数据分析功能，选择“电流不平衡”项目，参数设置为连续8个以上测量点，最大相电流大于1A，最小相电流不大于最大相电流的50%进行用户窃电分析。同时，用户窃电操作频繁，每次短接的情况都有差异，一是短接的相别不同，最小电流出现在不同相上;二是每次短接的可靠程度不一致，最小电流与最大电流之差比例有差异。而且，当三相电流幅值不对称时，三相电流的变化规律基本一致，即电流曲线的图形基本一致，这是区别判断窃电或异常与不对称负荷的重要依据。

　　4 实例分析

　　某食品有限公司，主变容量250kVA，用电负荷长期低于主变容量 30%，功率曲线波动相当大，日功率突变，月功率也突变，用电情况较为异常。考虑到一般此类行业用户生产的连续规律性，将此户定义为重点监视户，并按月上报，上报第二个月，用电检查人员现场反馈此用户绕越表计用电，属窃电行为，已进行处理，现已恢复正常用电。窃电时功率曲线和正常时功率曲线分别如图1、图 2所示。

　　某工业用户主变容量250kVA，反向有功示度较大，达到109.14kWh，用电负荷低于主变容量30%，自投产以来一直欠载，将此户定义为重点监视户，并按月上报。上报第二月，用电检查人员现场反馈此用户私自短接CT电流相，属窃电行为。窃电时功率曲线和正常时功率曲线分别如图 3、图4所示。

　　5 结束语

　　受到经济利益的驱使，以及技术水平的不断提升，窃电方式正在朝着多样化和高科技化的方向发展。供电企业通过电力负荷管理系统在反窃电领域的应用，在软件数据分析功能基础上，利用终端数据和电表数据的综合比对，结合用户日、周、月的阶段数据，对用电异常数据进行分析判断，缩短了窃电运行时间，利于及时发现、准确合法追补用户电量，有效地打击了窃电行为，最大程度地降低了供电企业的损失，提升了企业科学管理的水平。

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