窃电工作中通信技术论文

1现有窃电方式及防窃电的方法

1．1现有窃电方式

现有的窃电方式主要是以下四种方式:(1)表前窃电用户自行表前接线，达到分流少计电量的目的。这是最方便最简洁的窃电方式。(2)通过强磁干扰表计正确计量这种窃电方式大多数是由电气专业人士采用的窃电方式，通过非法制造的电磁干扰器［1］影响表计处理器正确运行，可能导致表计的处理器不断复位，导致电量少计。(3)改变电能表的电气参数［2］通过改动计量回路、电压逆相序、电流反极性、遥控倒表等手段进行窃电。(4)改变电能表的运行参数。使用智能设备修改电能表本身的运行参数［3］，使电能表工作在非正常状态以达到窃电的目的。以上窃电方式的共同特点:在配电变压器二次侧(低压侧)进行窃电。10kV高压电能表突破传统计量装置，采用高压侧直接计量技术，电能的计量、数据的存储皆在高压完成，从源头上消除了窃电的可能性［4］，但停电安装的高压电能表不利于大面积停电安装，严重影响供电质量。

2基于高低压测量点差动比对的防窃电方案

2．1系统组成

智能高压在线负荷监测系统由高压负荷监测仪、低压数据采集器、高压在线负荷监测系统(简称主站系统)三大部分组成。高压负荷监测仪分别安装在用电大客户专用变压器一次侧的高压线缆或架空线上的A相、B相和C相，用于采集、处理和存储一次侧的三相电流数据，并且通过微功率无线模块将处理后的数据传送给低压侧计量柜(箱)的数据采集器，每分钟定时向高压侧监测仪发出同步采集命令，延时5秒后再轮抄监测仪的电能数据。数据采集器完成高压侧的三相电流分析、视在功率的计算、异常告警的判断等，对重要数据进行15分钟曲线、日冻结、月冻结保存，经由GPRS/CDMA无线网络或者有线网络直接传送到供电部门的主站系统。智能高压在线负荷监测系统组成如图1所示。

2．2工作原理

高压负荷监测仪是一种创新型的高压电流测量装置，采用高压CT取电技术，由高压线路通过的电流在CT上感应出电压，对自带的超级电容进行充电，为监测仪的运行提供工作电源，并实现了低功耗电源管理与通信机制。通过配套的安装工具可直接带电安装在10kV的高压线缆或架空线上，将电能计量芯片电路安置在高压端，采用高压一次侧传感取样、测量与计量相融合的整体式绝缘设计，实现了小型化的高压侧电流直接测量。低压侧数据采集器经由微功率无线自动抄读监测仪、经由RS485总线自动抄读外部用户表计或主动采集内部计量数据，然后通过目前非常成熟的GPRS/CDMA无线网络［6］将监测数据上传到主站系统，实现远程实时监测与分析，为供电企业的用电稽查、线损考核、设备故障、打击窃电、查漏追缴提供了必要的技术防范手段，实现配电网络的智能化管理。

2．3系统优势

与传统低压侧的防窃电方法比较，本系统的应用解决了防窃电工作中的许多实际难点。(1)目前针对10kV的高压线路上直接采集电流，无须经过传统的电压、电流互感器，避免了互感器本身计量精度的不准确而导致计量误差，避免用户直接接触到计量设备，电流0～600A的测量精度为1级。(2)数据采集中，下行通道采用微功率无线470MHz，低压侧的数据采集器定时完成对高压监测仪的数据采集与计算，解决了高压侧数据传输通信信道的绝缘问题。上行通道利用了网络覆盖广泛、安全性高、资费低、实时在线的GPRS/CDMA无线网络［7］，将高低压侧所对应测量点的数据上传到主站系统。(3)主站系统可以实时采集到高低压侧的电流数据，根据用户的用电负荷进行智能化追踪数据变化趋势，差动化分析的结果可以及时在系统提示或以短信的方式提醒相关负责人，提高了发现窃电行为的实时性。(4)通过比较配电变压器一次侧与二次侧的总视在功率，如发现两侧视在功率之差保持在设定的阈值内，判断不存在窃电行为，反之则判断为存在窃电行为［8］。(5)高压负荷监测仪可以直接带电安装与拆卸，避免了线路的停电。

2．4应用实例

主站系统通过GPRS/CDMA无线网络负责定时召测数据采集器的测量点数据、终端状态、告警事件，对高压侧、低压侧的负荷数据折算成一次侧分析与比对。

3结束语

反窃电工作在现实中存在一定的难度，反窃电人员技术素质和技术装备有待加强［9－10］。基于无线通信技术在防窃电工作中可行、可靠、维护成本低，不仅在高压侧的数据传输中采用了470MHz的微功率无线技术，而且在低压侧通过GPRS/CDMA无线网络与主站系统建立稳定的数据通信。高压侧的负荷监测与计量、无线通信在实际应用中采用了以下的关键技术，并且将在后续的研究与应用中得到优化与完善。

(1)低功耗技术。监测仪在高压线路上采用CT取电技术，通过超级电容充放电，只要线路上电流大于3A以上，可满足监测仪的电流测量、无线通信等工作要求。空闲状态只需要1mA，微功率无线处于WOR(接收唤醒)模式，接收数据约17mA，发送时约25mA。循环的工作流程为“空闲－＞数据包一次收发－＞进入WOR模式”，每分钟由数据采集器唤醒抄表。当超级电容充满电时，即使高压线路上没有电流或小于3A，还可持续工作10小时以上，以达到与数据采集器可连续一段时间通信。

(2)无线自愈技术。监测仪因CT取电而不能支持随时工作于实时模式，更不能支持自动组网的技术，由低压侧数据采集器主动维护高压侧监测仪的无线信道，双方不能通信时将临时切换到基本信道，由采集器在基本信道下自动以自身的无线信道设置监测仪。

(3)无线同频干扰技术。为了避免在近距离(小于200m)中运行相同信道的采集设备，可通过设置不同的工作信道，避免临近无线设备接收到本不属于自身的数据请求而降低通信处理的实时性，目前支持7个工作信道。

作者：王辉 刘斐 单位：山东省淄博供电公司