新型高压电用户反窃电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力监测设备技术领域，具体地说是一种结构合理、便于装配，能够有效完成对用户用电情况的监控、核对、异常报警的新型高压电用户反窃电系统。
【背景技术】
[0002]由于用电户使用电力的过程中，在用电户窃电，计量异常和档案错误的情况下，会出现计量电量和实际使用电量不符的情况，造成线路线损的升高，使国有利益受损。在当前，主要采取的手段是拉网式排查法，逐户对计量装置进行检查、加封，这种方法耗时费力，而且无法及时定位用电户，造成电能的流失。
[0003]现在社会环境处在转型过程中，大量的国有企业通过改制成为私营企业，利益取向发生了很大变化。用电户的配电室高压柜和低压柜有的采用敞开型的HXGN和PGL柜型，既不安全，也无法保证售电量的安全。现在智能电网已经发育成形，能够促进发电企业、供电企业和客户之间电力流、业务流、信息流的多向智能互动，更好促进围绕电网实现资源优化配置，为客户提供安全可靠、清洁环保、快捷高效、智能互动的供电服务，也包括售电公司智能发现电量异常用户，为用电户提供优质供电服务。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种结构合理、便于装配，能够有效完成对用户用电情况的监控、核对、异常报警的新型高压电用户反窃电系统。
[0005]本发明可以通过以下措施达到:
一种新型高压电用户反窃电系统，包括用于采集用户用电数据的无线电力信息采集器、用于记录用户用电量的电表以及上位机，其中无线电力信息采集器所采集的数据上传至上位机，用于记录用户用电量的电表所采集的数据上传至上位机，其特征在于
所述上位机中设有用于对无线电力信息采集器所上传的数据进行处理的第一数据处理电路、用于对电表上传数据进行处理的第二数据处理电路、用于将第一数据处理电路和第二数据处理电路的处理结果进行比对的计算模块、用于根据比较结果输出监控结果的结果输出单兀；
所述无线电力信息采集器包括电压互感器、电流互感器、微处理器、无线通信模块，其中电压互感器并联在高压输电线上，电流互感器串联在高压输电线上，电压互感器、电流互感器采集的结果经无线通信模块分别上传至上位机。
[0006]本发明所述无线电力信息采集器中的无线通信模块采用蓝牙通信模块或采用GPRS无线通信模块，所述无线通信电路由以下元器件组成:用电信息采集模块(电压，电流，功率因数信息)，信息编译模块，GPRS传输模块。
[0007]本发明中用于对无线电力信息采集器所上传的数据(包括电压、电流、功率因数、时间)进行处理的第一数据处理电路对接收的数据进行分析，根据如下公式进行计算，获得用户实际用电产生的功率:P=UabIaCOS φ3+ UcbIcCOS φ。；
上述公式中，P指电路中消耗的瞬时功率，UabiUcb指电路中一次侧的线电压(通常为1kV, 35kV, I1kV)，IA, I。指电路中A相c相一次侧的电流，cos。a，cosΦ。指电路中A相c相一次侧功率因数(通常为0.5-0.99之间)；
在T时间内消耗的电量为:
Wl= P.T ；
电表计量的电量W2在T时间内的数据可以通过用电表采集获得，通过比较Wl与W2可以得到计量是否准确的结果。
[0008]本发明根据不同的供电电路，用于对无线电力信息采集器I所上传的数据(包括电压、电流、功率因数、时间)进行处理的第一数据处理电路4对接收的数据进行分析，根据如下公式进行计算，获得用户实际用电产生的功率，其中:
(1)在三相四线对称电路中，功率表达式为:
P34=UaIaCos Φ3+ UBIbcosOb+ UcIcCos Oc=3UIcosO
在上述电路中如果一相计量电路中出现开路的情况，例如A相电压出现故障，则功率表达式变成:
P24= 0*IAcosOa+ UBIbcosOb+ UcIcCos Oc=2UI cos Φ此时发生的少计电量:
Δ 1= (Ρ34_ ρ24) / P34=33%
在上述电路中如果两相计量电路中出现开路的情况，例如A、B相电压出现故障，则功率表达式变成:
P14= 0*Iacos03+ 0*lbcos0b+ UcIcCos Oc=UIcos Φ
此时发生的少计电量:
A1= (P34- P14)/ Ρ34=66%
在上述电路中如果一相计量电路中出现电流反接的情况，例如A相电流出现反接，则功率表达式变成:
P14= - UAIAcosOa+ UBIbcosOb+ UcIcCosOc=UIcosO
此时发生的少计电量:
A1= (P34- P14)/ P34=66%
(2)在三相三线对称电路中，功率表达式为:
P33=UabIaCos Φ3+ UcbIcCosOc
在上述电路中如果一相计量电路中出现开路的情况，例如Uab电压出现故障，则功率表达式变成:
P13= 0.IAcos Φ3+ UcbIcCosOc= UcbIcCosOc
此时发生的少计电量(理想情况下UdiItlCosOtl与U ABIAcosOa相等):
A1= (P33- P13)/ p33=50%
通过上述分析发现，在大多数情况下，电能表少计的电量在33%-66%之间波动。
[0009]本发明上位机中用于根据比较结果输出监控结果的结果输出电路对数据进行分类整理，分析部分对结果的合理性进行分析，因为故障造成的误差往往是33%，50%, 66%等固定数字，所以在这个误差范围的用电户是有计量问题的。
[0010]本发明能够实现以下功能:当前线路变压器客户数列表，从而看到需要巡检的线路客户详细列表，便于对当前供电线路有个初步的了解，并对用电户的电费进行详细列表，直观观察电量波动情况；获取基准电压电流数值，通过读取小型机上储存的一次电压电流数据，转换成需要的格式，供下一步计算使用；进行电量分析比对，将第2步获得的数据经过特定的公式计算与现有的用电信息采集终端进行比对，挑出异常明细；提供全线路巡检功能，对某区的全部线路进行夜间巡检。
[0011]本发明与现有技术相比，具有以下突出优点:核心部件(电压互感器，电流互感器，GPRS系统，PC终端)均采用成熟技术制造，造价低廉，便于推广；使用了先进的基准算法，各种故障均可发现，如计量表电压开路，计量表失流，电压互感器开路，电流互感器开路，电流互感器反接，以及各种形式的窃电；对于线路较长线损较高的情况来讲，能够迅速缩小处理范围，提高工作效率；众所周知，线损率=(供电量-售电量)/供电量；在计量发生故障的情况下，售电量减小，上述公式分子增大，使线损率升高；采用本系统由于能够定位异常用电户数量，位置以及信息，能够在短时间内迅速降低线损。
[0012]【附图说明】:
附图1是本发明的系统结构框图。
[0013]附图2是电表计量用户用电功率与时间的曲线图，阴影部分为计量表计量的电量。
[0014]附图3是对附图2中用电曲线图按每10分钟取一次电压和电流的数据，根据所得的数据计算出的电量(阴影部分)。
[0015]附图标记:无线电力信息采集器1、电表2、上位机3、第一数据处理电路4、第二数据处理电路5、计算模块6、结果输出单元7、电压互感器8、电流互感器9、微处理器10、无线通信模块11。
[0016]【具体实施方式】:
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0017]如附图1所示，本发明相对于现有技术的缺点及不足，提出了一种新型高压电用户反窃电系统，包括用于采集用户用电数据的无线电力信息采集器1、用于记录用户用电量的电表2以及上位机3，其中无线电力信息采集器I所采集的数据上传至上位机3，用于记录用户用电量的电表2所采集的数据上传至上位机3，其特征在于
所述上位机3中设有用于对无线电力信息采集器I所上传的数据进行处理的第一数据处理电路4、用于对电表上传数据进行处理的第二数据处理电路5、用于将第一数据处理电路4和第二数据处理电路5的处理结果进行比对的计算模块6、用于根据比较结果输出监控结果的结果输出单元7;
所述无线电力信息采集器I包括电压互感器8、电流互感器9、微处理器10、无线通信模块11，其中微处理器10分别与电压互感器8、电流互感器9、无线通信模块11相连接，电压互感器8并联在高压输电线上，电流互感器9串联在高压输电线上，电压互感器8、电流互感器9采集的结果经无线通信模块11分别上传至上位机3。
[0018]本发明所述无线电力信息采集器I中的无线通信模块采用蓝牙通信模块或采用GPRS无线通信模块，所述无线通信电路由以下元器件组成:用电信息采集模块(电压，电流，功率因数信息)，信息编译模块，GPRS传输模块。
[0019]本发明中用于对无线电力信息采集器I所上传的数据(包括电压、电流、功率因数、时间)进行处理的第一数据处理电路4对接收的数据进行分析，根据如下公式进行计算，获得用户实际用电产生的功率:
P=UabIaCOS φ3+ UcbIcCOS φ。；
上述公式中，P指电路中消耗的瞬时功率，UabiUc