CN103558431A - 远程防窃电装置及防窃电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种远程防窃电装置及防窃电方法，该防窃电装置包括相电流采集单元、用户电流采集单元及窃电判断单元，相电流采集单元和用户电流采集单元均通信连接窃电判断单元；相电流采集单元用于采集供电单元输出相线上的相电流值，并将采集的相电流值输出给窃电判断单元；用户电流采集单元用于采集供电单元输出相线供电的所有用户的分电流值，并将各用户的分电流值输出给窃电判断单元；窃电判断单元根据相电流值与分电流值之和的比较判断供电单元的供电线路上是否发生窃电。本发明通过比较相电流值与分电流值之和的差值来判断供电线路上是否发生窃电，大大提高了防窃电报警的智能化水平，避免了误报的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及电量计量控制领域，特别地，涉及一种远程防窃电装置及防窃电方法。
背景技术
防窃电的问题是电力管理部门长期存在的管理难题，现有的智能防窃电的技术归纳起来主要有两类：
一类就是电表内部防窃电技术，这种技术主要是阻止外界对电表的非法攻击，在当今的智能电表中都是做得比较完善，就算是攻击后，攻击者也留下难以抹掉的证据；二类是针对电表外的防窃电技术，现有的技术方案是：将各分表采集的电量之和与总表采集的电量相比较，将总表电量减去各分表电量的差值来判断是否有窃电的行发生，再通过差值来设定阈值来进行报警，达到防窃电的目的。
现有的智能电表内部防窃电技术已相对成熟，但就针对电表外的防窃电技术，在实际运用中还存在实施的困难。因为在实际应用中，从总表到各分表还存在着很长一段供电距离(一般是0.1-3Km的距离)，有了供电的距离，就会存在供电的损耗，这种损耗在行业内确定为技术损耗。该技术损耗与供电距离、供电导线的截面抧、导线的材料、架设的方式、各分表负荷的大小、各分表负荷大小的变化率、三相负荷不平衡等不确定的技术因素相关，故上述相关技术因素的不确定带来了不可确定的技术损耗。由上可知，总表的电量是包含了技术损耗的电量，而分表的电量是不含技术损耗的电量，那么总表的电量减去分表的电量存在差值，而该差值多少是窃电电量引起的，多少是技术损耗引起的，在现有技术中无法分辨，从而导致在设定报警阈值时不好确定，如阈值设定过大，防窃电报警效果不好，设定阈值过小，容易产生误报的缺陷。故现有的基于电量比较的防窃电方案因存在技术损耗在实际应用中难以准确实现智能报警。
发明内容
本发明目的在于提供一种远程防窃电装置及防窃电方法，以解决现有的防窃电方案无法准确判断窃电行为的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供一种远程防窃电装置，包括相电流采集单元、用户电流采集单元及窃电判断单元，相电流采集单元和用户电流采集单元均通信连接窃电判断单元；
相电流采集单元用于采集供电单元输出相线上的相电流值，并将采集的相电流值输出给窃电判断单元；
用户电流采集单元用于采集供电单元输出相线供电的所有用户的分电流值，并将各用户的分电流值输出给窃电判断单元；
窃电判断单元，用于计算供电单元输出相线供电的所有用户的分电流值之和，并根据相电流值与分电流值之和的比较判断供电单元的供电线路上是否发生窃电。
进一步地，供电单元采用三相四线制和/或单相两线制供电模式。
进一步地，当供电单元采用三相四线制供电模式时，供电单元经多个配电执行单元相应地连接至多个单相用户，
配电执行单元用于选通三相输电线路中的任一相线路作为单相供电线路输出至单相用户，并检测配电执行单元输出侧的单相供电线路的电流值，将电流值输出给窃电判断单元；
窃电判断单元根据配电执行单元输出侧的电流值与配电执行单元供电的单相用户的分电流值比较，判断配电执行单元输出侧的供电线路上是否发生窃电。
进一步地，相电流采集单元、用户电流采集单元及配电执行单元经无线或者电力载波通信与窃电判断单元通信连接。
进一步地，配电执行单元输出侧还设有用于控制输出的继电器，继电器受窃电判断单元控制。
进一步地，窃电判断单元通信连接有远程控制器，远程控制器用于接收窃电判断单元生成的窃电信息。
进一步地，远程控制器为PC或者移动智能终端。
根据本发明的另一方面，还提供一种远程防窃电方法，包括以下步骤：
采集供电单元输出相线上的相电流值；
采集供电单元输出相线供电的所有用户的分电流值；
比较相电流值与分电流值之和，当相电流值与分电流值之和的差值大于设定阈值时，判断供电单元的输电线路上存在窃电。
进一步地，供电单元采用三相四线制和/或单相两线制供电模式。
进一步地，当供电单元采用三相四线制供电模式时，供电单元经多个配电执行单元相应地连接至多个单相用户，
配电执行单元用于选通三相输电线路中的任一相线路作为单相供电线路输出至单相用户，并检测配电执行单元输出侧的单相供电线路的电流值，并将电流值输出给窃电判断单元，
窃电判断单元根据配电执行单元输出侧的电流值与配电执行单元供电的单相用户的分电流值比较，当配电执行单元输出侧的电流值与配电执行单元供电的单相用户的分电流的差值大于设定阈值时，判断配电执行单元输出侧的供电线路上存在窃电。
本发明具有以下有益效果：
本发明远程防窃电装置及防窃电方法，通过采集供电单元输出相线上的相电流与供电单元该相线供电的单相用户的分电流值，通过比较相电流值与该相线供电的各单相用户的分电流值之和的差值来判断供电线路上是否发生窃电，由于电流值在相线及分支线路上不存在技术损耗，大大提高了防窃电报警的智能化水平，避免了误报的缺陷。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例远程防窃电装置的电路结构示意图；以及
图2是本发明优选实施例远程防窃电方法的步骤流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参照图1，本发明的优选实施例提供了一种远程防窃电装置，用于对供电线路上的窃电行为进行远程报警，该远程防窃电装置包括相电流采集单元、用户电流采集单元及窃电判断单元，相电流采集单元和用户电流采集单元均通信连接窃电判断单元。其中，相电流采集单元用于采集供电单元输出相线上的相电流值，并将采集的相电流值输出给窃电判断单元；用户电流采集单元用于采集供电单元输出相线供电的所有用户的分电流值，并将各用户的分电流值输出给窃电判断单元；窃电判断单元，用于计算供电单元输出相线供电的所有用户的分电流值之和，并根据相电流值与分电流值之和的比较判断供电单元的供电线路上是否发生窃电。理论上，供电单元输出相线上的相电流与该相线供电的所用单相用户的分电流之和相等，故当窃电判断单元获得的分电流值之和与相电流不等时，即可生成窃电指令，进行声光报警等报警指示。本发明实施例通过采集供电单元输出相线上的相电流与供电单元该相线供电的单相用户的分电流值，通过比较相电流值与该相线供电的各单相用户的分电流值之和的差值来判断供电线路上是否发生窃电，由于电流值在相线及分支线路上不存在技术损耗，大大提高了防窃电报警的智能化水平，避免了误报的缺陷。
参照图1，在本实施例中，供电单元优选为配电变压器，配电变压器将高压电转换为生活用电的三相四线电源，相电流采集单元分别对A相、B相及C相的相电流进行检测并将各相电流值输出给窃电判断单元。优选地，三相四线电源经多个配电执行单元相应地连接至多个单相用户。配电执行单元用于选通三相输电线路中的任一相线路作为单相供电线路输出至单相用户，并检测配电执行单元输出侧的单相供电线路的电流值，将电流值输出给窃电判断单元。同时，各单相用户的输入端设有用户电流采集单元，用户电流采集单元将各用户的分电流值输出给窃电判断单元。在本实施例中，用户电流采样单元可以为用户智能电表中的电流检测单元，亦可为单独的电流采用单元，且用户电流采用单元对应有单独的地址码，以便于窃电判断单元对分电流值对应的用户进行辨识；同理，各配电执行模块亦设有单独的地址码，以便于在窃电判断单元中对各电流值进行区分。由于，窃电判断单元同时获得了输电相线上的相电流值、各配电执行模块单相输出侧的电流值及各单相用户的分电流值，故窃电判断单元既可以通过比较相电流值和与该相线相连的配电执行单元输出侧电流值之和的差值来判断三相四线电源与配电执行模块之间的供电线路上是否发生窃电；又可以通过比较窃电执行模块输出侧的电流值和与该配电执行模块对应的单相用户的分电流值，来判断配电执行模块的供电支路上是否发生窃电。这样，既提高了远程防窃电报警的准确精度，又能识别出窃电发生位置，从而为尽早地识别出窃电发生事故及尽早处理该窃电发生事故提供帮助。
在本实施例中，优选地，相电流采集单元、用户电流采集单元及配电执行单元经无线或者电力载波通信与窃电判断单元通信连接。较佳地，配电执行单元输出侧还设有用于控制输出的继电器，继电器受窃电判断单元控制。当窃电判断单元判断相线的输电线路上存在窃电行为，则发出控制指令使得与该相线相连的配电执行单元输出侧的继电器断开供电支路，当窃电判断单元判断某配电执行单元输出侧的供电线路上存在窃电行为，则发出控制指令使得该配电执行单元输出侧的继电器断开供电支路。
优选地，窃电判断单元通信连接有远程控制器，远程控制器用于接收窃电判断单元生成的窃电信息，从而为远程用户提供报警信息。在本实施例中，远程控制器为PC或者移动智能终端。
参照图2，根据本发明的另一方面，还提供一种远程防窃电方法，包括以下步骤：
步骤S10、采集供电单元输出相线上的相电流值；
本实施例中，通过相电流采样单元输出相线上的相电流进行采样，并将采集的相电流值通过电力载波或者无线通信方式输出给窃电判断单元。
步骤S20、采集供电单元输出相线供电的所有用户的分电流值；
在本实施例中，通过位于用户侧的单相用户电表检测各用户的分电流值，并通过电力载波或者无线通信方式将该分电流值输出给窃电判断单元。其中，每个单相用户电表都对应设有一个单独的地址码，各分电流值和对应的电表的地址码打包发送给窃电判断单元。
步骤S30、比较相电流值与分电流值之和，当相电流值与分电流值之和的差值大于设定阈值时，判断供电单元的输电线路上存在窃电。
在本实施例中，窃电判断单元通过比较相电流值与该相线供电的用户的分电流值之和的差值来判断是否发生窃电。在理论上，输电相线上的相电流值与该相线供电的用户的分电流之和是相等的，差值应该为零，考虑到相电流采样单元、用户电流采样单元的电流测量存在误差，将阈值设定为相电流值的0-1％，当相电流与分电流之和的差值大于该设定的与之，则判定供电线路该相线的输电线路上存在窃电。
在本实施例中，供电单元可采用三相四线制和/或单相两线制供电模式。优选地，当供电单元采用三相四线制供电模式时，供电单元经多个配电执行单元相应地连接至多个单相用户，配电执行单元用于选通三相输电线路中的任一相线路作为单相供电线路输出至单相用户，并检测配电执行单元输出侧的单相供电线路的电流值，并将电流值输出给窃电判断单元；同时，各单相用户的输入端设有用户电流采集单元，用户电流采集单元将各用户的分电流值输出给窃电判断单元。在本实施例中，用户电流采样单元可以为用户智能电表中的电流检测单元，亦可为单独的电流采用单元，且用户电流采用单元对应有单独的地址码，以便于窃电判断单元对分电流值对应的用户进行辨识；同理，各配电执行模块亦设有单独的地址码，以便于在窃电判断单元中对各电流值进行区分。由于，窃电判断单元同时获得了输电相线上的相电流值、各配电执行模块单相输出侧的电流值及各单相用户的分电流值，故窃电判断单元既可以通过比较相电流值和与该相线相连的配电执行单元输出侧电流值之和的差值来判断三相四线电源与配电执行模块之间的供电线路上是否发生窃电；又可以通过比较窃电执行模块输出侧的电流值和与该配电执行模块对应的单相用户的分电流值，来判断配电执行模块的供电支路上是否发生窃电。这样，既提高了远程防窃电报警的准确精度，又能识别出窃电发生位置，从而为尽早地识别出窃电发生事故及尽早处理该窃电发生事故提供帮助。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种远程防窃电装置，其特征在于，包括相电流采集单元、用户电流采集单元及窃电判断单元，所述相电流采集单元和所述用户电流采集单元均通信连接所述窃电判断单元；
所述相电流采集单元用于采集供电单元输出相线上的相电流值，并将采集的所述相电流值输出给所述窃电判断单元；
所述用户电流采集单元用于采集所述供电单元输出相线供电的所有用户的分电流值，并将各用户的分电流值输出给所述窃电判断单元；
所述窃电判断单元，用于计算所述供电单元输出相线供电的所有用户的分电流值之和，并根据所述相电流值与所述分电流值之和的比较判断所述供电单元的供电线路上是否发生窃电。
2.根据权利要求1所述的远程防窃电装置，其特征在于，
所述供电单元采用三相四线制和/或单相两线制供电模式。
3.根据权利要求2所述的远程防窃电装置，其特征在于，
当所述供电单元采用三相四线制供电模式时，所述供电单元经多个配电执行单元相应地连接至多个单相用户，
所述配电执行单元用于选通三相输电线路中的任一相线路作为单相供电线路输出至单相用户，并检测配电执行单元输出侧的单相供电线路的电流值，将所述电流值输出给所述窃电判断单元；
所述窃电判断单元根据所述配电执行单元输出侧的电流值与所述配电执行单元供电的单相用户的分电流值比较，判断所述配电执行单元输出侧的供电线路上是否发生窃电。
4.根据权利要求3所述的远程防窃电装置，其特征在于，
所述相电流采集单元、用户电流采集单元及配电执行单元经无线或者电力载波通信与所述窃电判断单元通信连接。
5.根据权利要求4所述的远程防窃电装置，其特征在于，
所述配电执行单元输出侧还设有用于控制输出的继电器，所述继电器受所述窃电判断单元控制。
6.根据权利要求1所述的远程防窃电装置，其特征在于，
所述窃电判断单元通信连接有远程控制器，所述远程控制器用于接收所述窃电判断单元生成的窃电信息。
7.根据权利要求6所述的远程防窃电装置，其特征在于，
所述远程控制器为P C或者移动智能终端。
8.一种远程防窃电方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集供电单元输出相线上的相电流值；
采集供电单元输出相线供电的所有用户的分电流值；
比较所述相电流值与所述分电流值之和，当所述相电流值与所述分电流值之和的差值大于设定阈值时，判断所述供电单元的输电线路上存在窃电。
9.根据权利要求8所述的远程防窃电方法，其特征在于，
所述供电单元采用三相四线制和/或单相两线制供电模式。
10.根据权利要求9所述的远程防窃电方法，其特征在于，
当所述供电单元采用三相四线制供电模式时，所述供电单元经多个配电执行单元相应地连接至多个单相用户，
所述配电执行单元用于选通三相输电线路中的任一相线路作为单相供电线路输出至单相用户，并检测配电执行单元输出侧的单相供电线路的电流值，并将所述电流值输出给窃电判断单元，
窃电判断单元根据所述配电执行单元输出侧的电流值与所述配电执行单元供电的单相用户的分电流值比较，当所述配电执行单元输出侧的电流值与所述配电执行单元供电的单相用户的分电流的差值大于设定阈值时，判断所述配电执行单元输出侧的供电线路上存在窃电。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
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