CN102236037A - 一种电力智能稽查管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力智能稽查管理系统，包括主端、副端、中心站，所述的主端包括第一主控单元、第一电能采集单元、第一PLC传输单元、报警信息采集单元、通信模块，所述的副端包括第二主控单元、第二电能采集单元、第二PLC传输单元，所述的第一电能采集单元实时采集变压器输出的第一电能值，所述的第二电能采集单元实时采集电能表输出端的第二电能值，第一主控单元比较第一电能值与第二电能值，并判断两者之差是否超过设定值，若为否，第一主控单元控制通信模块通过通信网络将两者数据发送给中心站。与现有技术相比，本发明具有反窃电、变压器和用户线防盗兼容、适用范围广等优点。

Description

一种电力智能稽查管理系统

技术领域

本发明涉及一种反窃电系统，尤其是涉及一种电力智能稽查管理系统。

背景技术

加强电能计量装置技术改造，使互感器、计量二次回路、电能表、联合接线盒及表箱等由以前的敞开式计量更改成全封闭式计量具体的方法有：

3.1对居民用户

采用集中装表箱或全封闭表箱，即线进管、管进箱、箱加锁和封印的办法，使人、表分离，让用户无法接触到电能表和二次线。

3.2对高压用户

对电能计量装置进行改造：采取加装干式组合互感器(高压计量箱)，并在组合互感器一次侧用热缩套(或冷缩护套)进行封闭，以防止在一次接线端子人为短路窃电，二次回路使用铠装导线，电能表、联合接线盒安装在设有密码和防撬锁的全封闭式表箱内等方法，使整个电能计量装置处在一个全封闭状态。并将计量点按以下方法迁移(即室内向室外迁移)。

1)对部分专线专柜用户因历史原因计量点设在用户侧的一律依法将计量点迁移到产权分界点或变电站，并安装干式组合互感器(高压计量箱)，使计量回路同其它回路分开，以避免通过中间环节窃电。

2)对10kV公用线路上“T”接的专变用户，特别是小型炼钢厂、页岩砖厂等私营企业、乡镇企业。将计量点迁移到10kV公用线与用户支线的上下层间，计量装置按高压用户的电能计量装置改造方案进行安装。表箱安装在电杆上，同时在表箱内加装无线抄表装置，使抄收人员抄表更方便、快捷。给窃电带来一定的难度和风险，使窃电者无乘之机。

3)对计量点设在用户侧且计量方式为高供低计的用户，将计量方式改为高供高计，并将计量点迁移到配电室外进线电杆上或变压器高压侧，电能计量装置按高压用户的电能计量装置改造方案进行安装。使原来敷设在地下的电缆由表前线变成表后线，杜绝了低压线路极其混乱，既不安全又使用户窃电有机可乘。

3.3对低供低计带TA的用户

改造时将电能计量装置用计量箱或柜进行一次全封闭防止窃电。

3.4将油侵式更换成干式组合互感器

将原有的油侵式组合互感器更换成精度0.2S级干式组合互感器。因油侵式组合互感器可以撬开在内安装遥控窃电装置，而干式组合互感器采用整体浇注成一体，同时计量用TA采用0.2S及以上精度，铁芯采用超微晶合金，使误差曲线近似一条水平直线，即使提高电流变比，只要实际一次电流在额定一次电流的1％以上，就有足够的计量精度。可以防止通过组合互感器窃电。

3.5更换原有的机电式电能表

使用新一代全电子式多功能电能表。因全电子式多功能电能表具有不能倒装、不可更改常数、失压、失流记录及电流不平衡记录、逆相序记录、设表等事件记录防窃电功能。

3.6对用电量大而且有窃电嫌疑的用户

还应在表箱中加装“电能计量装置异常运行测录仪”，这种测录仪可以利用移动通信网络直接报警计量回路的各种故障(如失压、欠压、电流开路和短路、相序错误、接线错误等)，又能随时和定时采集用户用电负荷情况，对用户的用电情况进行实时监测和科学管理。

3.7对原有的编程器加装设置密码程序

安装了设置密码程序的编程器，可以很方便和快捷地为电能表加装密码保护，如果不输入正确地密码，任何编程器将无法对电能表进行操作，这是解决通过编程器窃电最为简单和有效的办法。

以上采用的措施都是被动的，围绕着如何让窃电分子无法接触电度表，或无法在用电柜和进线处动手脚。采用的措施多样，代价较高，例如更换组合互感器、加装运行记录仪、对电表加装软硬件保护等。

以上措施的采用尽管对防窃电带来一定效果，但都是被动和付出较大代价，对于大范围推广具有一定难度。而且目前还没有哪一项措施作为最有效办法来推广使用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种反窃电、变压器和用户线防盗兼容、适用范围广的电力智能稽查管理系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电力智能稽查管理系统，其特征在于，包括主端、副端、中心站，所述的主端包括第一主控单元、第一电能采集单元、第一PLC传输单元、报警信息采集单元、通信模块，所述的副端包括第二主控单元、第二电能采集单元、第二PLC传输单元，所述的第一电能采集单元实时采集变压器输出的第一电能值，并将其发送给第一主控单元，所述的第二电能采集单元实时采集电能表输出端的第二电能值，并将其发送给第二主控单元，该第二主控单元将其通过第二PLC传输单元将其传输给第一PLC传输单元，该第一PLC传输单元将其发送给第一主控单元，第一主控单元比较第一电能值与第二电能值，并判断两者之差是否超过设定值，若为否，第一主控单元控制通信模块通过通信网络将两者数据发送给中心站，所述的报警信息采集单元实时采集主端的状态信息并将其发送给第一主控单元，该第一主控单元判断是否有异常情况，若为是，第一主控单元控制通信模块通过通信网络将报警信息发送给中心站。

所述的第一电能采集单元、第二电能采集单元的输入端口均包括RS485端口、与电流互感器相匹配的模拟量输入端口。

所述的第一PLC传输单元、第二PLC传输单元均为电力载波芯片。

所述的报警信息采集单元包括人体红外检测器、交流断相检测器。

所述的通信网络包括GSM网络、GPRS网络。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、反窃电、变压器和用户线防盗兼容，而且防盗方式为预警方式，其效果较其它被破坏后的报警更具有明显优势；

2、适用范围广，目前电力部门对用户的供电方式有：高供高计、高供低计、低供低计等方式，主要考虑是变压器的损耗和防窃电问题，本发明无论何种供电方式都可以精确判定其窃电现象是否发生；

3、主-副端传输方式采用电力载波芯片，节省网络建设成本、安装方便、维护简单。

附图说明

图1为本发明主端的结构示意图；

图2为本发明副端的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1、图2所示，一种电力智能稽查管理系统，包括主端、副端、中心站，所述的主端包括第一主控单元1、第一电能采集单元2、第一PLC传输单元3、报警信息采集单元4、通信模块5，所述的副端包括第二主控单元6、第二电能采集单元8、第二PLC传输单元7，所述的第一电能采集单元2实时采集变压器输出的第一电能值，并将其发送给第一主控单元1，所述的第二电能采集单元8实时采集电能表输出端的第二电能值，并将其发送给第二主控单元6，该第二主控单元6将其通过第二PLC传输单元7将其传输给第一PLC传输单元3，该第一PLC传输单元3将其发送给第一主控单元1，第一主控单元1比较第一电能值与第二电能值，并判断两者之差是否超过设定值，若为否，第一主控单元1控制通信模块5通过通信网络将两者数据发送给中心站，所述的报警信息采集单元4实时采集主端的状态信息并将其发送给第一主控单元1，该第一主控单元1判断是否有异常情况，若为是，第一主控单元1控制通信模块5通过通信网络将报警信息发送给中心站。

所述的第一电能采集单元2、第二电能采集单元8的输入端口均包括RS485端口、与电流互感器相匹配的模拟量输入端口。

第一电能采集单元2，当用户供电采取高供高计方式时，可以直接从变压器旁计量箱读取相关电能数据，采用RS-485端口。当采用高供低计或低供低计方式，且变压器侧无电能计量表时，要采集来自电流互感器CT数据，故采用与CT相匹配的模拟量输入端口。

第二电能采集单元8，当用户电表具有数据输出端口时，直接采集此数据，采用RS-485端口。如果用户无数字电表时，要采集来自CT数据，采用与CT相匹配的模拟量输入口。

所述的第一PLC传输单元3、第二PLC传输单元7均为电力载波芯片，为法国ST公司专用芯片ST7536，具有：正交多载波及先进的调制与编码技术，从而实现对电力线信道变化的自适应性，可有效对抗时变频率选择性衰落及干扰。为在低压用户线中进行数据有效传输带来实用的解决方案。

所述的报警信息采集单元4包括人体红外检测器、交流断相检测器。所述的通信网络包括GSM网络、GPRS网络。

本发明的防窃电数据分析计算如下：

主端变压器供电输出总功率为P(∑)

变压器供电台区内共有n条用户线输出，对其中第i个用户的供电量为P(i)，i＝1到n

则变压器对各用户线在t1时间的供电总功率Pt1(∑)：

Pt1(∑)＝Pt1(1)+…Pt1(i)+Pt1(n)

在t1时间用户侧第i个用户电能表统计的用户使用功率为

P′t1(i)

用户侧电能表计量总功率为P′t1(∑)

P′t1(∑)＝P′t1(1)+---+P′t1(i)+P′t1(n)

P′t1(∑)将通过某种通信手段送至主端，并在主端与Pt1(∑)进行线损率Pt1(L)计算，

Pt1(L)＝【Pt1(∑)-P′t1(∑)】/Pt1(∑)(％)

本发明在初装时的线损率定义为P(s)，则以后各时刻的Pt1(L)都将与P(s)进行比较，如果其差值在合理范围内，则认为用电正常，如果差值大于设定范围，则迅速判定出是哪一个用户属于非正常，并将此用户及用电差值百分比作为警情送至中心站。

即单相有功功率为：

P＝UφIφCOSφ

式中：Uφ、Iφ——相电压、相电流；

COSφ——功率因数。

三相三线二元件有功功率为：

P＝UabIaCOS(30+φa)+UcbIcCOS(30-φc)

三相四线制供电有功功率为：

P＝Pa+Pb+Pc＝UaIaCOSφ+UbIbCOSφ+UcIcCOSφ

鉴于装置的统计结果是主-副端间的电能量差值变化百分比，在应用中可使用逐项数据比较法进行参数比较，而不用计算总功率。这样可以大量减轻软件开发工作量。例如在窃电发生时，主副端间的COSφ基本相同，主副端间各相电压U也相基本相同，则也可以省略计算，而最后仅通过计算相电流差值即可。

Claims (5)

1.一种电力智能稽查管理系统，其特征在于，包括主端、副端、中心站，所述的主端包括第一主控单元、第一电能采集单元、第一PLC传输单元、报警信息采集单元、通信模块，所述的副端包括第二主控单元、第二电能采集单元、第二PLC传输单元，所述的第一电能采集单元实时采集变压器输出的第一电能值，并将其发送给第一主控单元，所述的第二电能采集单元实时采集电能表输出端的第二电能值，并将其发送给第二主控单元，该第二主控单元将其通过第二PLC传输单元将其传输给第一PLC传输单元，该第一PLC传输单元将其发送给第一主控单元，第一主控单元比较第一电能值与第二电能值，并判断两者之差是否超过设定值，若为否，第一主控单元控制通信模块通过通信网络将两者数据发送给中心站，所述的报警信息采集单元实时采集主端的状态信息并将其发送给第一主控单元，该第一主控单元判断是否有异常情况，若为是，第一主控单元控制通信模块通过通信网络将报警信息发送给中心站。

2.根据权利要求1所述的一种电力智能稽查管理系统，其特征在于，所述的第一电能采集单元、第二电能采集单元的输入端口均包括RS485端口、与电流互感器相匹配的模拟量输入端口。

3.根据权利要求1所述的一种电力智能稽查管理系统，其特征在于，所述的第一PLC传输单元、第二PLC传输单元均为电力载波芯片。

4.根据权利要求1所述的一种电力智能稽查管理系统，其特征在于，所述的报警信息采集单元包括人体红外检测器、交流断相检测器。

5.根据权利要求1所述的一种电力智能稽查管理系统，其特征在于，所述的通信网络包括GSM网络、GPRS网络。

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