電力專變大用戶防竊電系統(tǒng)及竊電判斷方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力專變大用戶防竊電系統(tǒng)及竊電判斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電力專變用戶中很大一部分為中小型冶煉企業(yè)，存在用電量大、錯峰用電等特性，由于這類電力用戶的電能計量設備一般安裝在220V或者57.7V的低壓側(cè)，容易遭受強磁干擾、短路電流采集通道、改變功率因數(shù)等竊電手段的影響，使得計量表計走字減慢或減少；又由于這類用戶的互感器變比較大，較少的電能表走字誤差就意味著較大的電能流失，加上難以取證或缺乏電量追補依據(jù)，給供電部門造成了較大的經(jīng)濟損失。針對電力專變用戶的竊電行為，迫切需要新的技術(shù)手段加以扼制。
[0003]已公布的專利技術(shù)中，針對這一防竊電問題提出了解決方案，如專利201210415305.X，提出在高壓進線端設置無線電流變送器，通過比對高低壓側(cè)的電流有效值，并結(jié)合電能表開蓋檢測來判斷是否有竊電行為發(fā)生；又如專利201010585053.6，提出設置高壓無線電流采集器，通過高低壓側(cè)視在功率的比對，結(jié)合用電信息采集系統(tǒng)來判斷是否有竊電行為。應該說這些專利的技術(shù)方案可以在一定程度上發(fā)現(xiàn)部分竊電行為，但是對于通過改變功率因數(shù)而非電流幅值來進行竊電的行為，這些專利所涉及的方法就愛莫能助了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種針對電力專變大用戶的準確率高、實時性好的電力專變大用戶防竊電系統(tǒng)及竊電判斷方法。
[0005]本發(fā)明提供的這種電力專變大用戶防竊電系統(tǒng)，包括高壓電能計量一體化裝置、微功率無線采集器、專變用戶電能采集終端、低壓電能計量裝置和用電信息采集系統(tǒng)主站；安裝在高壓側(cè)的高壓電能計量一體化裝置實時計量高壓側(cè)有功功率、無功功率、視在功率和電能，并通過內(nèi)置的微功率無線模塊將電能數(shù)據(jù)傳輸至微功率無線采集器；位于低壓側(cè)的微功率無線采集器將高壓側(cè)電能數(shù)據(jù)通過RS-485傳輸至專變用戶電能采集終端；同時低壓電能計量裝置的電能數(shù)據(jù)也通過RS-485傳輸至專變用戶電能采集終端；專變用戶電能采集終端按照指定的規(guī)約將高壓側(cè)和低壓側(cè)的電能數(shù)據(jù)上傳至用電信息采集系統(tǒng)主站；用電信息采集系統(tǒng)主站使用防竊電分析專用軟件對專變用戶電能采集終端上傳的數(shù)據(jù)進行高壓側(cè)、低壓側(cè)實時電能計量數(shù)據(jù)的對比分析，及時發(fā)現(xiàn)并報警竊電行為。
[0006]所述高壓電能計量一體化裝置包括高壓傳感單元、實時計量單元和無線傳輸單元；高壓傳感單元將檢測的電壓和電流數(shù)據(jù)傳至實時計量單元，實時計量單元將結(jié)果數(shù)據(jù)傳至無線傳輸單元，無線傳輸單元將結(jié)果數(shù)據(jù)傳至所述微功率無線采集器。
[0007]所述高壓傳感單元包括高壓電壓傳感器、一號電壓調(diào)理電路、高壓電流傳感器和一號電流調(diào)理電路；高壓電壓傳感器采集高壓側(cè)電壓數(shù)據(jù)，其輸出端經(jīng)由一號電壓調(diào)理電路與所述實時計量單元連接；高壓電流傳感器采集高壓側(cè)電流數(shù)據(jù)，其輸出端經(jīng)由一號電流調(diào)理電路與所述實時計量單元連接。
[0008]所述實時計量單元包括一號計量芯片；所述一號電壓調(diào)理電路和所述一號電流調(diào)理電路的輸出端分別與一號計量芯片連接，該芯片還與所述無線傳輸單元連接。
[0009]所述無線傳輸單元包括一號MCU主控芯片、微功率無線模塊和天線；一號MCU主控芯片與所述一號計量芯片連接，該主控芯片還與微功率無線模塊連接，微功率無線模塊與天線連接。
[0010]所述高壓電能計量一體化裝置，是直接接入高壓線路進行計量的裝置，除高壓電流接入端子、高壓電壓接入端子外，無其它外露端子。
[0011]所述微功率無線采集器包括MCU、存儲器、通信接口、無線模塊和天線；無線模塊通過天線與高壓側(cè)的高壓電能計量一體化裝置中的微功率無線模塊無線連接通信，無線模塊還與MCU連接，MCU分別與通信接口和存儲器連接。
[0012]所述專變用戶電能采集終端包括交流采樣電路、MCU+UNIX處理器、GPRS單元、輸入輸出接口和通信接口 ；交流采樣電路采集電壓和電流信號并將其傳至MCU+UNIX處理器；MCU+UNIX處理器通過輸入輸出接口接收脈沖輸入信號、開關量輸入信號，并進行控制輸出，MCU+UNIX處理器通過通信接口與外設連接通信；MCU+UNIX處理器與GPRS單元連接，并通過該單元與用電信息采集系統(tǒng)主站進行無線通信。
[0013]所述低壓電能計量裝置包括電壓傳感器、電流傳感器、二號電壓調(diào)理電路、二號電流調(diào)理電路、二號計量芯片、二號MCU主控芯片和IXD;電壓傳感器采集低壓側(cè)電壓數(shù)據(jù)，其輸出端經(jīng)由二號電壓調(diào)理電路與所述二號計量芯片連接；電流傳感器采集低壓側(cè)電流數(shù)據(jù)，其輸出端經(jīng)由二號電流調(diào)理電路與二號計量芯片連接；二號計量芯片與二號MCU主控芯片連接；二號MCU主控芯片與IXD連接，該芯片還分別與通信接口和存儲器連接。
[0014]所述通信接口包括紅外接口、RS-232接口和RS-485接口 ；所述專變用戶電能采集終端的通信接口至少包含2路及以上RS-485接口。
[0015]所述用電信息采集系統(tǒng)主站為既有系統(tǒng)主站，僅配置專變用戶電能采集終端相應接口即可接入到原有的數(shù)據(jù)庫中，無需另外建設數(shù)據(jù)庫。
[0016]所述防竊電專用分析軟件，作為前置機的一個應用程序存在，對后臺數(shù)據(jù)庫無依賴性，適用于不同的用電信息采集系統(tǒng)主站的防竊電分析中。
[0017]一種電力專變大用戶防竊電系統(tǒng)的竊電判斷方法，包括如下步驟:
步驟一，判斷專變用戶電能采集終端是否與用電信息采集系統(tǒng)主站連接；
步驟二，專變用戶電能采集終端與用電信息采集系統(tǒng)主站連接，則詢問是否開啟實時監(jiān)測；
步驟三，確定開啟實時監(jiān)測，設定定時器的定時時間，開始計時；
步驟四，定時時間到，讀取高壓側(cè)及低壓側(cè)計量數(shù)據(jù)，將高、低壓側(cè)的同種數(shù)據(jù)之差與設定閾值比對，判斷是否竊電；
步驟五，存在竊電，則予以報警。
[0018]所述步驟四讀取高壓側(cè)及低壓側(cè)計量數(shù)據(jù)后，將高壓側(cè)及低壓側(cè)數(shù)據(jù)顯示在高壓側(cè)能耗動態(tài)曲線和低壓側(cè)能耗動態(tài)曲線中。
[0019]本發(fā)明通過對電力專變用戶高、低壓兩側(cè)的耗能數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測與對比分析，及時發(fā)現(xiàn)各類異常用電行為，具有實時性好、準確度高、不易人為損壞等特點。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點為:
有效性:高壓電能計量一體化裝置直接接入高壓線路，除高壓電壓、電流引線外無多余的外露端子，常規(guī)低壓側(cè)的竊電手段很難在高壓側(cè)實施；
準確性:通過有功、無功、視在功率和電能等多參數(shù)比對的方法，大大提高了竊電判斷的準確性；
實時性:可以根據(jù)用戶需求設定竊電判斷的時間間隔，從數(shù)分鐘、數(shù)小時到數(shù)天均可設定，一旦異常即可報警，具有較高的實時性；
兼容性:高低壓側(cè)防竊電數(shù)據(jù)可接入現(xiàn)有的用電信息采集系統(tǒng)，只需配置相應的接口即可，無需另外建設數(shù)據(jù)庫。防竊電專用分析軟件對后臺數(shù)據(jù)庫無依賴，可適用于不同的用電?目息米集系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明的高壓計量一體化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是本發(fā)明低壓側(cè)各裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4是本發(fā)明的專變用戶電能采集終端結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5是本發(fā)明的防竊電分析專用軟件主功能流程圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明包括高壓電能計量一體化裝置、微功率無線采集器、專變用戶電能采集終端、低壓電能計量裝置和用電信息采集系統(tǒng)主站。安裝在高壓側(cè)的高壓電能計量一體化裝置實時計量高壓側(cè)有功功率、無功功率、視在功率和電能，并通過內(nèi)置的微功率無線模塊將這些數(shù)據(jù)傳輸至微功率無線采集器；位于低壓側(cè)的微功率無線采集器將高壓側(cè)電能數(shù)據(jù)通過RS-485傳輸至專變用戶電能采集終端；同時低壓電能計量裝置的電能數(shù)據(jù)也通過RS-485傳輸至專變用戶電能采集終端；專變用戶電能采集終端可按照指定的規(guī)約將高壓側(cè)和低壓側(cè)的電能數(shù)據(jù)上傳至用電信息采集系統(tǒng)主站；用電信息采集系統(tǒng)主站使用防竊電分析專用軟件對專變用戶電能采集終端上傳的數(shù)據(jù)進行高壓側(cè)、低壓側(cè)實時電能計量數(shù)據(jù)的對比分析，及時發(fā)現(xiàn)并報警竊電行為。
[0028]如圖2所示，高壓電能計量一體化裝置內(nèi)置了微功率無線傳輸模塊，可以將高壓側(cè)的實時有功功率、無功功率、視在功率和電能等數(shù)據(jù)傳輸至位于低壓側(cè)的微功率無線采集器。
[0029]高壓電能計量一體化裝置包括高壓傳感單元、實時計量單元、無線傳輸單元、存儲器和通信接口。高壓電能計量一體化裝置通過高壓傳感單元獲取高壓側(cè)信號，經(jīng)實時計量單元分析處理，得到實時的有功、無功、視在電能等各項數(shù)據(jù)，無線傳輸單元將用于竊電判斷的關鍵實時數(shù)據(jù)傳輸至位于低壓側(cè)的微功率無線采集器。
[0030]高壓傳感單元包括高壓電壓傳感器、一號電壓調(diào)理電路、高壓電流傳感器和一號電流調(diào)理電路；高壓電壓傳感器采集高壓側(cè)電壓數(shù)據(jù)，其輸出端經(jīng)由一號電壓調(diào)理電路與實時計量單元連接；高壓電流傳感器采集高壓側(cè)電流數(shù)據(jù)，其輸出端經(jīng)由一號電流調(diào)理電路與實時計量單元連接。
[0031]實時計量單元包括一號計量芯片；一號電壓調(diào)理電路和一號電流調(diào)理電路的輸出端分別與一號計量芯片連接，該芯片還與無線傳輸單元連接。
[0032]無線傳輸單元包括一號MCU主控芯片、微功率無線模塊和天線；一號MCU主控芯片與一號計量芯片連接，該主控芯片還分別與微功率無線模塊、存儲器和通信接口連接，微功率無線模塊與天線連接。
[0033]本發(fā)明的高壓電能計量一體化裝置是直接接入高壓線路進行計量的裝置，除高壓電流接入端子、高壓電壓接入端子外，無其它外露端子，竊電手段不易實施。
[0034]如圖3所示，位于低壓側(cè)的微功率無線采集器采用微功率無線方式接收高壓側(cè)功率和電能數(shù)據(jù)，并通過RS-485接口將接收數(shù)據(jù)傳輸至電力專變用戶電能采集終端。微功率無線采集器包括MCU、存儲器、通信接口、無線模塊和天線；無線模塊通過天線與高壓側(cè)的高壓電能計量一體化裝置中的微功率無線模塊無線連接通信，無線模塊還與MCU連接，MCU分別與通信接口和存儲器連接。
[0035]如圖3所示，專變用戶電能采集終端通過GPRS通訊模塊，將數(shù)據(jù)上傳到用電信息采集系統(tǒng)