智能电能表防窃电技术的研究

丛静

摘要：随着我国经济的快速发展，人民的生活水平也越来越高，对用电量的需求也在告诉增长。但是有少数的用电人群受到利益的趋势，不顾法律法规规定，对电资源进行非法窃取，给国家和电力管理部门带来了极大的经济损失，造成了极其恶劣的社会影响。在此背景下，国家积极发展智能化电网，通过安装智能电能表对用户的用电数据进行采集，减少窃电行为的发生。本文将通过对智能电表进行深入分析，研究和总结一些智能电表防窃电技术，为相关工作者提供参考借鉴。

关键词：智能电能表；防窃电技术；研究

近年来，我国的居民用电和工业用电不断增长，电力市场的供不应求的情况十分严重，部分城市不得不采取阶段性供电甚至拉闸限电的方式，解决电力供应问题。为了更好的解决电力的合理分配，计算相关的用电数据，国家大力推行智能化电网系统，推行智能电能表的安装工作，大大提升了相關电力工作者的工作效率。但是，存在小部分人群，不顾国家利益和相关法律法规，违法窃取电力，严重的影响电力行业的健康发展。因此，提升科学技术能力，加强对智能电能表的防窃电技术十分重要。

1 智能电能表的工作原理

智能电能表的结构图如下图所示，其工作原理是：通过电压电流采样电路，把采样到的负载电压、电流信号分压、分流后输入专用电能计量芯片，再由芯片内部的乘法器将电压、电流相乘得到相对应的功率，并通过A/D转换器将模拟量转换成数字量输入微处理器进行数据处理，最后存储器存储电量值并在液晶显示器上显示，同时电能计量芯片输出的功率信号由功率/频率变换器转换成对应的电能脉冲输出，以供电能表检验用。

智能电能表结构框图

2 智能电能表的优势

1）计费方便：可以按照阶梯电价进行相关电力费用的计算，可设置不同时段，不同时区的费率。

2）信息互通：方便采集用户的用电数据，还可以满足用户对各类数据的查询咨询需求。

3）监督供电质量：通过实时监控和记录供电情况，实现数据统计，分析的电网的供电质量，为管理和调控电网供电提供数据依据。

4）系统日志：可以距离电网运行过程中出现的各种事件，故障数据等等信息，方便维修人员检修和处理。

5）防窃电功能：记录一些异常的失压、失流、断相、开表盖事件，为相关电力部门对窃电行为提供数据依据。

3 新型窃电方式分析

3.1 利用大功率无线窃电

随着科技的进步，窃电用户的相关技术也在不断的改良。经过数据研究表明，部分窃电用户通过大功率的无线，干扰电能表的CPU正常工作，导致电能表出现不工作或者间歇性工作，达到不做计量或少做计量的窃电目的。而且这种窃电手法可以随时停止和开启，操作不仅隐蔽而且简单。

3.2 高频高压电源干扰

通过高频高压电源，产生较大的电磁干扰，影响智能电能表的正常通信，不仅能够干扰智能电能表的正常工作，而且还能导致一部分零失效或者损坏，导致无法正常进行电量计量。

3.3 人为改装

部分个人或者企业为了谋取非法利益，人为的制造停电事故。然后打开高压计量箱，将可遥控的可调电阻，装置在电压绕组上。

4 智能电能表防窃电技术研究

上文提到，存在很多个人或者企业，为了私利，利用不正当的手段，对电力设备的运转进行破坏和阻碍，从而使用相关的电力资源，而不进行电费支付。这些行为不仅严重损害者电力企业的经营效益，而且还导致部分智能电能表无法正常工作，严重影响智能电能表的功能使用。硬件方面主要是通过增加磁场检测单元和无线检测单元来进行防窃电研究。

（1）磁场检测单元。通过加强对干扰电能表正常计量的磁场检测工作，来实现防窃电。针对恒定磁场检测单元，其主要工作原理是：首先将电路信号通过霍尔传感器的检测，然后对检测后的电路信号进行放大、比较处理，最后在逻辑组合电路中，综合分析判断是否存在干扰因素。交变磁场检测单元的工作原理是：电信号经过交变线圈检测之后，将检测后的电路信号进行放大、比较处理，最后在逻辑组合电路中，综合分析判断是否存在干扰因素。

（2）无线检测单元。无线检测单元的防窃电工作原理是：首先将无线信号进行放大处理，然后在进行选频处理，之后在进行检波、解调等过程，最后通过处理得到高低电平，进行深入分析，检测智能电能表是否正常运行，是否存在窃电行为。

（3）软件防窃电：其主要功能通过科学的信息化处理工具，对发生的窃电行为进行系统自查，在及时发现窃电行为的同时，记录相关数据作为取证依据。

针对磁检测信号，通过强大的软件处理，需要实现能够定时查询强磁报警装置输入的信号。如果出现报警的现象，智能电能表要对报警行为及时记录，并保存相关的时间、电量等关键信息。针对无线检测信号，通过软件自动化的检测前后无线信号的功率变化。

（4）加强日常的管理工作。通过加强相关工作人的防窃电检查，借助科学的数据分析，针对相关用电区域的月度线损率波动率等指标参数情况，重点盘查，重点分析，及时发现智能电能表问题，及时进行相关维护工作。既可以有效的杜绝窃电行为的发生，又能及时维护智能电能表，降低因窃电行为造成的经济损失。

5 结语

居民的日常生活、工业的正常发展都离不开电力，电已经成为人类密不可分的资源。本文通过对智能电能表的特点分析，研究了常见的违法窃电手段，对智能电能表的防窃电技术进行了深入研究，为相关电力部门及时、快速的发现窃电行为提供了技术方向。

参考文献：

[1]陈薇.智能电能表防窃电技术的研究[D].华北电力大学（北京），2016.