一种防窃电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种供电系统的供配电管理的技术领域，具体的来说，是一种防窃电系统。
【背景技术】
[0002]我国配电网发展长期处于粗放无序状态，缺乏规划，随意性大，设备残旧落后，负荷分配不合理，线路和配电变压器过载严重，线路互相转供能力差，线损偏商，电压质量较低。面对匮乏的电力资源，面对日益增长的电力需求，面对需要大量资金投入才能进行的电力建设，如何合理地使用有限的电力资源，如何实现最大的经济效益，成为社会和广大供电企业关心的焦点。用户窃电现象日益严重，线损率也随之逐年升高，造成国家和供电企业的经济损失严重，效益降低，利益受到严重损害。常见的窃电方式有在电能计量装置接线点之前，用公开的或隐蔽的方法，接用部分或全部用电设备。如直接在低压瓷瓶处挂线，故意改变电能表的正常接线，或故意造成计量电压回路故障，致使电能表的电压线圈失压或所受电压减少。或故意造成计量电流回路故障，致使电能表的电流线圈无电流流过或只通过部分电流等等。
【发明内容】
[0003]对于现有技术存在的窃电问题，本发明的防窃电系统包括用户侧防窃电单元和高低压侧防窃电单元，其中用户侧防窃电单元即为电表防窃电单元，主要防止采用电表进行窃电，高低压侧防窃电单元即为线路防窃电单元，主要防止通过私接电线等方式通过对线路并接支路进行窃电。
[0004]用户侧防窃电单元为在用户接入电网的刀闸前加装一组CT，称为检测CT，而刀闸后计量用的CT、PT则保持不变，检测CT的信号只输入到防窃电装置中，而计量CT、PT的信号除了输入到电能表中进行电能计量外，同时还输入到防窃电装置中。引入检测CT的好处是，只要认定检测CT工作正常，则只要将计量CT的测量值与相应相的检测CT测量值进行幅值和相位的比对，就可判断计量CT是否工作正常。同时，可以看出，必须保证检测CT的正常工作和准确无误判断检测CT的故障，否则对计量CT的判断都将失去意义。对检测CT的检测也是判断故障用电的重点。
[0005]对于CT 一次侧或二次侧的短路和开路故障，系统中利用专用的电流互感器线圈短路、开路检测电路，主控芯片只要读入该电路的反馈信号就能准确判断互感器线圈的工作状态是否正常，系统需要检测的模拟量有检测CT三相电流值，计量CT、PT三相电流、电压值，共有9路模拟信号需要输入到主控芯片中。为了检测各量之间相位关系。对应的量必须同时刻采样，否则无法判断相位关系。
[0006]同步采样的数据需要利用快速傅立叶算法求出相角和幅值，而FFT要求对模拟量在一个周期按时间等间隔采样，系统中采用定时器电路。
[0007]为了记录和长期可靠存贮故障信息，系统中采用有掉电不丢失数据的可读写的非易失存贮器；为了进行故障查询和显示，采用键盘和显示接口电路:为了记录时间信息，系统中采用实时时钟电路。CT、PT送来的三相电压、电流信号经过模拟信号调理电路整形、滤波后送入控制器的AD通道，处理器完成数据的采集、分析和处理，并送IXD显示。
[0008]高低压侧防窃电单元通过具有协议抄表接口的低压采集终端采集监测点原有计量装置的计量参数，采用高压智能采集终端和带组合互感器的低压采集终端，实时聚集配电网变电站关口、线路、用电负荷端的高压侧、低压侧的三相电流、运行电压、功率因数、有功功率、无功功率、有功电度和无功电度等数据，并经无线数字移动通讯网络上传到监控中心。从而实现通过多级的、网络化的采集终端对实时监测到的高压侧和低压侧用电信息数据以及原有计量装置的计量数据进行多向比对，监控中心计算机将数据存入历史(原始)数据库，通过对数据进行分类统计分析，自动计算并绘制出各监测点的负荷曲线、电量曲线、高低压电量对比分析和用电异常等，可以形象地分析出实际运行过程中的负荷状态，确定配电系统中的窃电用户、计量装置的失准点和具体的电能损失量，从而防止窃电、记录窃电电量、降低线损提供了可靠的而依据。同时根据电网负荷情况及用户负荷申请，电力部门进行合理的负荷分配，在用电管理终端中设定负荷限值。对负荷超过设定限值的用户，提出警告，同时通知管理中心，多次提示后，对仍然超负荷的用户，实施断电。
[0009]高低压侧防窃电单元采用了模块化的设计，包括:高压采集模块、低压采集模块、负荷控制模块、监控中心和移动用电监管模块。各采集模块根据采集方式和安装位置的不同，可以分别对变电站、馈线、支路、节点、变压器和计量装置进行监测和对负荷进行控制，从而形成一个多级的、网络化的、高低压参数互补、独立采集和远程抄表相结合的防窃电监测系统以及负荷管理控制系统
高压采集模块采用三个单相高压电流电压组合互感器来进行用电电流及电压的变换，并实现对模块的供电，同时，高压互感器将电流电压数据传递给数据采集模块，数据采集模块进行采样后提供给数据处理模块，数据处理模块对数据进行处理后发送给通讯模块，从而进行高压侧用电信息的上传，因而，在互感器的选用时，需要满足高压绝缘、线性度、精度以及抗过载和抗过功率的能力。
[0010]低压采集模块采用带互感器的低压采集模块，低压采集模块由三个单相低压电流互感器、低压电能参数采集模块、系统数据处理器模块、通讯模块、电源供给模块组成，其中低压采集模块的供电方式与高压采集模块相同，同时，对变压器的运行参数进行采集或集成多个用户表信息采集模块，完成对用户各种类型表数据的收集，数据收集完成后传递给数据采集模块，数据采集模块进行采样后提供给数据处理模块，数据处理模块对数据进行处理后发送给通讯模块，从而进行低压侧用电信息的上传。
[0011]监控中心由监控计算机、数据库服务器和系统管理软件等组成。监控中心负责实时接收规定区域内所有用户的用电计量情况监测数据，保存到数据库中；计算出各种监测参数，实现对用电计量情况的实时监测；实时分析各种异常或报警信息，一旦发现异常情况，及时发出处理指令，通知相关责任人进行现场处理。
[0012]移动用电监管模块可由用户指定移动电话构成，用电监察人员可随时随地方便接收故障报警信息，为及时处理计量装置故障，预防和查处窃电行为，保证电能计量的准确性提供了快速响应的信息通道。
[0013]系统的各个组成部分之间需要实现数据的共享，与计量实现数据共享的具体需求如下:
系统的所有数据信息包括:功率、电量、功率因数、电压、电流，计量人员都可以通过浏览器查看。
[0014]系统根据电表数据，为计量人员提供分析工具，使计量人员及时分析表计故障以便处理，计量可以按批次、表型号、时段等条件对电表进行故障分析统计。分析工具具有表计故障检查、数据异常和功率因数分析的功能。
[0015]表计故障检查包括:电表电池超期、错误代码等。
[0016]数据异常分析包括:电表时钟不对、电表时段错误(丢失或设置错误)、电表不走、电表倒走、电压不平衡、电流不平衡、断相、缺相、有反向电量、反相序等。
[0017]计量人员可以设定一个功率因数范围，系统自动列出功率因数在该范围的电表，得到功率因数的途径有:
采用电表本身计算的结果；
使用电表的有、无功数据计算得到；
使用电表的有、无功脉冲数据计算得到；
系统记录下电表断电、恢复供电和电表发生断相等故障的时标，以便计量分析表计故障时能够知道故障发生的时间，并作为估算追补电量的依据。
[0018]利用系统中与用电监察相关的数据，再结合系统能够准实时地对现场终端进行监测的特点，能较好地进行防窃电、电压监测等工作。因此，系统向用电监察提供以下功能:
系统的所有数据信息包括功率、电量、功率因数、电压电流、谐波数据，用电监察人员能够通过浏览器查看。
[0019]分析出超载用户、低载用户、电压断相用户、电量突变用户、两回路(计量回路和保护回路)电量不一致用户。
[0020]用电监察人员查看系统提供的信息，再利用系统提供的分析工具进行分析，如果发现故障，用电监察人员对计量或本部门内部发工作传票。
【附图说明】
[0021]图1是防窃电系统的用户侧防窃电单元的结构图。
[0022]图2是防窃电系统的高低压侧防窃电单元结构图。
【具体实施方式】
[0023]防窃电系统包括用户侧防窃电单元和高低压侧防窃电单元，其中用户侧防窃电单元即为电表防窃电单元，主要防止采用电表进行窃电，高低压侧防窃电单元即为线路防窃电单元，主要防止通过私接电线等方式通过对线路并接支路进行窃电。
[0024]如图1所示，用户侧防窃电单元为在用户接入电网的刀闸前加装一组CT，称为检测CT，而刀闸后计量用的CT、PT则保持不变，检测CT的信号只输入到防窃电装置中，而计量CT、PT的信号除了输入到电能表中进行电能计量外，同时还输入到防窃电装置中。引入检测CT的好处是，只要认定检测CT工作正常，则只要将计量CT的测量值与相应相的检测CT测量值进行幅值和相位的比对，就可判断计量CT是否工作正常。同时，可以看出，必须保证检测CT的正常工作和准确无误判断检测CT的故障，否则对计量CT的判断都将失去意义。对检测CT的检测也是判断故障用电的重点。
[0025]对于CT 一次侧或二次侧的短路和开路故障，系统中利用专用的电流互感器线圈短路、开路检测电路，主控芯片只要读入该电路的反馈信号就能准确判断互感器线圈的工作状态是否正常，系统需要检测的模拟量有检测CT三相电流值，计量CT、PT三相电流、电压值，共有9路模拟信号需要输入到主控芯片中。为了检测各量之间相位关系。对应的量必须同时刻采样，否则无法判断相位关系。
[0026]同步采样的数据需要利用快速傅立叶算法求出相角和幅值，而FFT要求对模拟量在一个周期按时间等间隔采样，系统中采用定时器电路。