朱曉琴 杭銀麗
摘 要:在總結竊電原理和方法基礎上,探討了利用電力負荷管理系統(tǒng)的日數(shù)據(jù)分析功能模塊分析終端數(shù)據(jù)異常和電表數(shù)據(jù)異常,進行疑似竊電用戶清單的篩選、監(jiān)視,并對這些清單用戶采集電壓、電流、功率、電量、相位等相關數(shù)據(jù),結合功率曲線,比對RS485數(shù)據(jù)與脈沖數(shù)據(jù),深度分析采集數(shù)據(jù),判斷用戶的竊電運行情況,提高反竊電工作的速度、效率和準確性。
關鍵詞:竊電;電力負荷管理系統(tǒng);用電異常數(shù)據(jù)分析;反竊電
引言
目前各供電企業(yè)針對網(wǎng)內的竊電現(xiàn)象,在反竊電工作上的重點偏重于計量裝置安裝方法的改進、外圍防護的改進(防竊電計量箱、防偽封印、防竊電鎖)、對比用戶歷史用電量、常規(guī)的反竊電專項活動等,但存在一個很大的問題是不能及時發(fā)現(xiàn)竊電行為、調查取證難、竊電判別依據(jù)不科學等。因此,反竊電的根本是利用信息化、智能化的先進技術,做到計量數(shù)據(jù)及時可查,用電數(shù)據(jù)及時分析,計量裝置在線可控,發(fā)現(xiàn)異常及時報警。隨著電力負荷管理系統(tǒng)應用的不斷深入和推廣,可召測電力用戶的電量、電壓、電流、功率、功率因數(shù)等用電信息的實時值和凍結值,通過對這些數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)深度地分析,可以初步篩選出疑似竊電用戶,并遠程動態(tài)跟蹤計量裝置的異常情況,為打擊違法竊電行為提供重要的情報和依據(jù),極大減少竊電造成的損失。
1 竊電原理
竊電種類可以分為兩種:一是計量裝置之前的竊電,二是針對計量裝置的竊電。
1.1 計量裝置之前的竊電
該類竊電主要指私自在供電線路上接線用電,危害性較大,不但造成供電部門的電量損失,同時還可能由于私拉亂接和隨意用電,造成線路和公用變過載損壞,擾亂、破壞供電秩序,極易造成人生傷亡及引起火災等重大事故發(fā)生,對社會造成極大的負面影響。
1.2 針對計量裝置的竊電
該類竊電主要指竊電行為人通過對電壓互感器、電流互感器、二次回路、電能表做手腳,使電能表少計或不計電量,從而達到竊電的目的。
根據(jù)電能計量原理,無論單相還是三相電能表其某個測量元件計量的功率均為:P=UIcos(U∧I),其中,U、I分別為接入電能表單個測量元件的電壓、電流有效值,(U∧I)為電壓超前電流的角度。因此,電能表計量功率的大小與U、I和(U∧I)有關,改變其中任何一個因素,都可使電能表少計或不計,達到竊電的目的??偨Y針對計量回路的竊電,可分為欠壓法竊電、欠流法竊電和移相法竊電三類。
2 竊電特征數(shù)據(jù)研究
根據(jù)眾多竊電案例顯示,盡管各種竊電手法很多,可以總結為欠壓法竊電、欠流法竊電、移相法竊電、擴差法竊電、無表法竊等五種類型,但最常見的是欠壓法竊電和欠流法竊電兩種方式,下面將分別研究這兩種竊電方式的電壓、電流數(shù)據(jù)特征。
2.1 欠壓法竊電特征數(shù)據(jù)研究
欠壓法竊電時往往呈現(xiàn)電壓幅值不同程度減小、相位發(fā)生變化,具體為連續(xù)兩個采集點一相或兩相電壓幅值小于等于額定值的70%,且有明顯的階段特征,在較長的一個時間段里(可連續(xù)搜索一個月的數(shù)據(jù)),電壓正常與異常交替出現(xiàn),且電壓出現(xiàn)正常值的時間一般為供電公司工作人員可能會到現(xiàn)場工作的時間段,如抄表日、每周一至周五的白天等。如果符合上述特征,基本可以斷定為竊電。
2.2 欠流法竊電特征數(shù)據(jù)研究
通過欠流方式竊電最常見的是使用“U”型環(huán)短接電流二次回路,具體特征數(shù)據(jù)為:(1)連續(xù)8個以上測量點,最大相電流大于1A,最小相電流≤50%最大相電流。(2)由于用戶竊電操作頻繁,每次短接的情況都有差異,一是短接的相別不同,最小電流出現(xiàn)在不同相上;二是每次短接的可靠程度不一致,最小電流與最大電流之差比例有差異。(3)當三相電流幅值不對稱時,三相電流的變化規(guī)律卻基本一致,即電流曲線的圖形基本一致,這一點很重要,這是判斷竊電(或異常)與不對稱負荷的重要依據(jù)。以上三種數(shù)據(jù)特征為并列條件,若同時滿足,則可判斷為竊電。
3 利用電力負荷管理系統(tǒng)進行反竊電分析
目前,電力負荷管理系統(tǒng)的日數(shù)據(jù)分析功能大致可分為終端數(shù)據(jù)異常分析功和電表數(shù)據(jù)異常分析。其中,終端數(shù)據(jù)異常分析所采用的數(shù)據(jù)來自電表脈沖接口經(jīng)滑差計算得到,一般有超載、欠載、功率突變、整點功率為零、功率超參考指標、功率因數(shù)過低等分析項目;電表數(shù)據(jù)異常分析所采用的數(shù)據(jù)直接取自電表RS485接口,提供電壓異常、電表斷相、電流不平衡、電表時鐘不準、電表費率錯誤、RS485數(shù)據(jù)與脈沖數(shù)據(jù)不一致等分析項目。
利用電力負荷管理系統(tǒng)進行反竊電分析,首先,根據(jù)日數(shù)據(jù)分析功能模塊,分析終端數(shù)據(jù)異常和電表數(shù)據(jù)異常,初步梳理篩選出疑似竊電用戶清單;再對這些清單用戶采集電壓、電流、功率、電量、相位等相關數(shù)據(jù),結合功率曲線,比對RS485數(shù)據(jù)與脈沖數(shù)據(jù),深度分析采集數(shù)據(jù),準確判斷用戶計量裝置的運行情況。正常情況下,用戶用電量與負荷電流基本是平衡的,如果數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)電能表或互感器電壓斷相、電流欠流、功率為零、功率突變等情況,應到現(xiàn)場進行核查,確認計量故障或用戶竊電行為。
3.1 終端數(shù)據(jù)異常的反竊電分析
在電力負荷管理系統(tǒng)中,對于終端異常數(shù)據(jù)的反竊電分析,重點應放在功率突變、欠載(最大功率小于變壓器容量30%)和整點功率全為零的用戶上。其中,對于欠載和整點功率全為零的用戶也有可能存在竊電行為,但其可能性相比于功率突變用戶較小,因此僅需每月進行統(tǒng)計分析,并派檢修維護人員現(xiàn)場查看,排除現(xiàn)場設備接線錯誤或用戶停電,從而發(fā)現(xiàn)和確認竊電情況。
同樣,分析功率突變用戶,要剔除功率超參考指標用戶,并結合日功率曲線、周功率曲線和月功率曲線進行綜合判斷,如三種功率曲線均為突變,則用戶有較大的竊電嫌疑。需要將此用戶定義為重點監(jiān)視戶,定期核查各項數(shù)據(jù);同時,根據(jù)電力負荷控制系統(tǒng)反映的用戶電量突變日期和時間,開展不定期巡查,便于當場即時發(fā)現(xiàn)竊電情況。
3.2 電表數(shù)據(jù)異常的反竊電分析
利用電力負荷管理系統(tǒng)對電表數(shù)據(jù)異常的反竊電進行分析,重點應放在電壓異常、電流不平衡和斷相用戶上。通過分析電壓、電流異常數(shù)據(jù)特征,結合功率曲線,可準確地反映用戶的用電異常變動情況,從而判斷用戶的竊電方式。
3.2.1 電壓異常的反竊電分析
電壓異常竊電通常有壓變熔絲熔斷或電壓二次回路斷路等方式,造成電壓回路失壓,達到少計電量的目的,這種竊電方式在高供低計用戶中較為常見,有永久和間歇之分,往往表現(xiàn)為電壓幅值不同程度減小、相位發(fā)生變化。
在電力負荷管理系統(tǒng)中,利用日數(shù)據(jù)分析模塊的電表數(shù)據(jù)分析功能,選擇“電壓異?!表椖浚瑓?shù)設置為連續(xù)兩個采集點一相或兩相電壓幅值小于額定值的70%進行用戶竊電分析。同時,失壓竊電的電壓值與電壓回路故障一致,要區(qū)分永久性竊電和一般性故障,需在現(xiàn)場檢查時加以甄別。而間歇性竊電有明顯的階段特征,在較長的一段時間內(可連續(xù)分析一個月的數(shù)據(jù)),電壓正常與異常交替出現(xiàn),且電壓出現(xiàn)正常值的時間一般為供電公司人員可能會到現(xiàn)場工作的時間段,如抄表日、每周一至周五的白天等。如符合上述特征,基本可以斷定為用戶竊電。
3.2.2 電流不平衡的反竊電分析
通常,電流不平衡的竊電最常見的是用U型環(huán)短接電流二次回路。由于這種方式操作簡單、拆除快捷,到現(xiàn)場例行檢查時很難發(fā)現(xiàn)。但只要預先準備充分,利用電力負荷管理系統(tǒng)進行異常數(shù)據(jù)定期、重點監(jiān)視分析,還是有可能查獲的。
在電力負荷管理系統(tǒng)中,利用日數(shù)據(jù)分析模塊的電表數(shù)據(jù)分析功能,選擇“電流不平衡”項目,參數(shù)設置為連續(xù)8個以上測量點,最大相電流大于1A,最小相電流不大于最大相電流的50%進行用戶竊電分析。同時,用戶竊電操作頻繁,每次短接的情況都有差異,一是短接的相別不同,最小電流出現(xiàn)在不同相上;二是每次短接的可靠程度不一致,最小電流與最大電流之差比例有差異。而且,當三相電流幅值不對稱時,三相電流的變化規(guī)律基本一致,即電流曲線的圖形基本一致,這是區(qū)別判斷竊電或異常與不對稱負荷的重要依據(jù)。
4 實例分析
某食品有限公司,主變容量250kVA,用電負荷長期低于主變容量30%,功率曲線波動相當大,日功率突變,月功率也突變,用電情況較為異常??紤]到一般此類行業(yè)用戶生產(chǎn)的連續(xù)規(guī)律性,將此戶定義為重點監(jiān)視戶,并按月上報,上報第二個月,用電檢查人員現(xiàn)場反饋此用戶繞越表計用電,屬竊電行為,已進行處理,現(xiàn)已恢復正常用電。竊電時功率曲線和正常時功率曲線分別如圖1、圖2所示。
某工業(yè)用戶主變容量250kVA,反向有功示度較大,達到109.14kWh,用電負荷低于主變容量30%,自投產(chǎn)以來一直欠載,將此戶定義為重點監(jiān)視戶,并按月上報。上報第二月,用電檢查人員現(xiàn)場反饋此用戶私自短接CT電流相,屬竊電行為。竊電時功率曲線和正常時功率曲線分別如圖3、圖4所示。
5 結束語
受到經(jīng)濟利益的驅使,以及技術水平的不斷提升,竊電方式正在朝著多樣化和高科技化的方向發(fā)展。供電企業(yè)通過電力負荷管理系統(tǒng)在反竊電領域的應用,在軟件數(shù)據(jù)分析功能基礎上,利用終端數(shù)據(jù)和電表數(shù)據(jù)的綜合比對,結合用戶日、周、月的階段數(shù)據(jù),對用電異常數(shù)據(jù)進行分析判斷,縮短了竊電運行時間,利于及時發(fā)現(xiàn)、準確合法追補用戶電量,有效地打擊了竊電行為,最大程度地降低了供電企業(yè)的損失,提升了企業(yè)科學管理的水平。
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作者簡介:朱曉琴(1969-),女,江蘇南通人,本科學歷,工程師,高級技師,主要研究方向為計量、用電采集。
杭銀麗(1986-),女,江蘇南通人,研究生學歷,工程師,主要研究方向為用電信息采集系統(tǒng)分析、運行與深度應用。