梁永峰

摘要：在電能分配與輸送的過程之中，電能損失與有功功率損失統(tǒng)稱為線損，線損的出現(xiàn)一部分是由于電力網(wǎng)本身導(dǎo)致，另外一部分則是由于計量故障與竊電導(dǎo)致，這種情況不僅會給電力企業(yè)帶來經(jīng)濟損失，也對社會經(jīng)濟秩序產(chǎn)生破壞，因此，必須使用新型的防竊電系統(tǒng)，本文主要分析基于高壓智能采集終端的防竊電系統(tǒng)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高壓智能采集終端 防竊電系統(tǒng) 應(yīng)用

1 概述

在各種因素的影響之下，我國配電網(wǎng)長期缺乏規(guī)劃，設(shè)備殘舊落后，線路與配電變壓器常常存在過載運行的情況，這就直接導(dǎo)致整個線損偏高，電壓的質(zhì)量普遍不高。為了適應(yīng)新形勢的發(fā)展，電力企業(yè)必須根據(jù)實際情況做好改革工作。就現(xiàn)階段來看，全面實現(xiàn)電力市場商業(yè)化過渡儼然成為電力企業(yè)面臨的重要課題。在電能輸送以及分配的過程中，線損是一種常見的情況，線損除技術(shù)線損之外，還有一部分是由于計量故障與竊電出現(xiàn)的線損，竊電行為不僅給電力企業(yè)造成較大的經(jīng)濟損失，還誘發(fā)了一些社會的不安定因素，危害了整個電網(wǎng)的安全運行，因此，必須采取科學(xué)的方式防止竊電行為的發(fā)生。

2 高壓智能采集終端防竊電研究

高壓配電網(wǎng)的電力用戶數(shù)量較多，因此，整個計量裝置的可靠性與準(zhǔn)確性也直接影響著電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性，目前的高壓電能表防竊電效果大多難以滿足電網(wǎng)運行的實際需求，此外，若電網(wǎng)出現(xiàn)畸變波形，那么就會影響計量的準(zhǔn)確性，因此，需要推行新型的高壓智能采集終端防竊電系統(tǒng)，該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖詳見圖1。

高壓智能采集終端使用模塊化的設(shè)計方式，設(shè)計的重點在于以下兩個方面：

2.1 高效寬限電源供給模塊的設(shè)計 高壓智能采集終端系統(tǒng)與外界無電磁聯(lián)系，但是有數(shù)據(jù)的傳遞，為了提升數(shù)據(jù)傳遞的質(zhì)量，需要使用高壓采集終端為不同的模塊供電，考慮到高壓線路電源主要由高壓母線電流感應(yīng)出現(xiàn)，在實際的運行過程中，高壓目前的電流狀況較為復(fù)雜，只有幾安培，但是若出現(xiàn)短路故障，電流就有可能超過10kA。為此，可以基于電磁感應(yīng)的原理，將母線電流感應(yīng)轉(zhuǎn)化為直流電壓，再根據(jù)實際情況使用電源逆變器與DC-DC變換器提供電壓。

2.2 計算與控制模塊 計算與控制模塊主要能夠?qū)崿F(xiàn)各種參數(shù)的計算以及處理，在實際處理過程中主要以微處理器為載體，在微處理器的控制下，儀表就能夠?qū)崿F(xiàn)對信號波形的間隔采樣，計算出周期電壓的變化情況，再求得電流的有效值、電壓有效值、功率參數(shù)和有功功率。

2.3 參數(shù)算法與誤差分析 周期是T的正弦電壓，其電流信號為

在實際的計算過程中，這種傳統(tǒng)的計算方式常常會導(dǎo)致誤差的出現(xiàn)，究其根本原因，是由于信號頻率穩(wěn)定性不足，在間隔和采樣點數(shù)固定的情況下，難以在一個信號周期中實現(xiàn)等間隔采樣，這樣就會導(dǎo)致測量誤差的出現(xiàn)。為了減少這種誤差的出現(xiàn)，需要動態(tài)的測定信號頻率與周期，再調(diào)整好采樣點數(shù)與采樣間隔，即使用同步采樣的方式進(jìn)行，這種方式能夠減少同步偏差，但是，采樣點數(shù)只能取整數(shù)。此外，為了減少信號偏離對測量值產(chǎn)生的誤差，可以進(jìn)行多次測量，再取結(jié)果的平均值，這樣，若測量次數(shù)較多，那么平均值的準(zhǔn)確性就越高，但是該種測量方式并不適宜平穩(wěn)信號的測量。為了兼顧準(zhǔn)確性與實時性，可以使用梯形測量法進(jìn)行測量，即對信號采用雙周期進(jìn)行間隔采樣（2T0），在周期（T0）中取其中的N個采樣點，并從第j個采樣點開始的N+1個采樣點組成一組，取平均值，計算方式為：

3 防竊電系統(tǒng)通訊方案

為了保證整個高壓智能采集終端系統(tǒng)能夠安全有效的進(jìn)行工作，除了對參數(shù)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計以外，還要選擇安全可靠的通訊工作，保證參數(shù)的即時上傳。

3.1 防竊電通訊方式的比較與選擇 在電信技術(shù)下，通訊方式的選擇也更加的多樣化?，F(xiàn)階段來看，通訊方式包括有線通訊與無線通訊兩種，無線通訊方式包括一線通、共用電話網(wǎng)、電力線載波等等，有線通訊方式的傳輸速度快、穩(wěn)定性高，但是工程量大，線路也常常會遭到破壞，此外，由于監(jiān)控點的數(shù)量多、分布范圍廣、距離遠(yuǎn)，因此，在數(shù)據(jù)的傳輸方面有著多種限制。無線通訊方式包括短波、超短波、微波、CDMA、GSM、GPRS、衛(wèi)星、擴頻、無線集群等等，現(xiàn)階段下常用的通訊方式為CDMA、GSM與GPRS。

其中GPRS技術(shù)是一種無線高速數(shù)據(jù)通信技術(shù)，是建立在分組交換技術(shù)上發(fā)展而來，用戶能夠通過GPRS技術(shù)實現(xiàn)各類高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸，該種技術(shù)是一種新型數(shù)據(jù)傳遞業(yè)務(wù)，能夠為移動用戶提供鏈接，具有多個信道，每個信道都能夠?qū)崿F(xiàn)多個用戶的共享，資源的利用率高。利用GPRS網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的分組發(fā)送與接收，成本也較為低廉，因此，基于高壓智能采集終端的防竊電系統(tǒng)使用GPRS傳輸技術(shù)。

3.2 加密算法 GPRS傳輸技術(shù)應(yīng)用與高壓智能采集終端系統(tǒng)中最大的挑戰(zhàn)就是網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性與數(shù)據(jù)安全性。近年來，隨著通信基站的升級和改造，GPRS網(wǎng)絡(luò)的可靠性與穩(wěn)定性基本得以解決，但是，無線通訊容易受到監(jiān)聽，且數(shù)據(jù)也容易被不法分子惡意篡改，這就會給電力企業(yè)造成經(jīng)濟損失，因此，在利用GPRS傳輸技術(shù)時，必須要解決信息的安全性，即必須要對通訊數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。具體的數(shù)據(jù)加密方式包括對稱加密以及非對稱加密兩種，對稱加密算法加密密匙與加密密匙相同，非對稱加密算法的加密密匙與解密密匙不同。在選擇加密算法時應(yīng)該考慮到整個系統(tǒng)的計算能力，并綜合考慮計算速度和代碼長度，為此，可以使用TEA加密算法。這種算法具有高效、安全、占用空間少的優(yōu)勢，適宜用在嵌入式系統(tǒng)中。TEA算法能夠使用匯編語言與C語言來實現(xiàn)，這種算法能夠安全有效的應(yīng)用在多數(shù)嵌入式處理器之中，有著十分廣泛的應(yīng)用價值，使用TEA算法以及密匙能夠保證高壓智能采集終端防竊電系統(tǒng)的通信安全性與實時性。

4 結(jié)語

在電能分配與輸送的過程之中，電能損失與有功功率損失統(tǒng)稱為線損。線損的出現(xiàn)一部分是由于電力網(wǎng)本身導(dǎo)致，另外一部分則是由于計量故障與竊電導(dǎo)致，這種情況不僅會給電力企業(yè)帶來經(jīng)濟損失，也對社會經(jīng)濟秩序產(chǎn)生破壞。在以往，防竊電計量裝置的方法與功能較為落后，難以對竊電手段進(jìn)行防護(hù)，本文提出的基于高壓智能采集終端防竊電系統(tǒng)具有安全性，經(jīng)濟性也十分理想，值得進(jìn)行推廣與應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]Scrgcy Korotkov，Valcry Mclcshin，Rais Miftahutdinov，etal.Soft-switched asymmetrical half-Bridge DC/DC converter：steady-stste analysis of switching processes.Telecommunications Energy Special Conference，2007（09）：177-184.

[2]胡林.基于高壓智能采集終端的防竊電應(yīng)用研究[J].湖南大學(xué)學(xué)報，2010（09）.

[3]周靖，李揚，金偉.新型電力負(fù)荷管理終端的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電力需求側(cè)管理，2005，7（4）：37-39.