浅谈新一代智能电表防窃电设计及其应用

浅谈新一代智能电表防窃设计及其应用
自动感应垃圾桶
摘要:  目前国内外还没有成熟电力系统或者检测装置,能对电能计量中一些特殊的窃电技术实现现场窃电检查工作。大功率无线电技术干扰jammer、强磁铁干扰、调光器dimmer等窃电方式层出不穷,本文章枚举了几种特殊的防窃电技术:零线计量、强磁场、调光器dimmer、破坏智能表等进行研究和测量,能适用于一些特殊的市场应用场景,从而达到防窃电设计要求,有些窃电技术虽不能从硬件设计上进行防护,但是可以通过固件特殊算法检测出该窃电现象,一旦检测窃电,立即进行惩罚性走字,最终达到防窃电的目的。
高压脉冲电容器关键词智能表防窃电设计;大功率干扰器jammer;调光器dimmer;
1 新一代智能电表防窃电设计趋势
1.1智能表计量发展趋势
随着电力市场商业化以来,窃电现象也是层出不穷,一些非法窃电的手段也是越来越智能化、隐蔽化、产业化,窃电是一种非法使用电能、盗窃供电企业电费的犯罪行为,一些经营困难的电力大用户,想通过窃电来达到开源节流,降低生产成本。所以,智能电表的防窃电
设计,越来越体现重要性。
2  结构件防窃电设计及应用
2.1超声波焊接技术
智能电表的设计和构造应能避免在使用时产生危险,尤其要防止电击和温度过高,危害人身安全,要防止火焰的蔓延,防止固态物,灰尘和水进入。通常会支持超声波焊接技术,防止暴露在空气中时,任何的保护涂层不能因正常操作而损坏,也可采用表盖和底座之间增加卡口设计。电表必须能够承受太阳辐射且保证材料性能不显著下降。
智能电表合理良好的结构件设计,有利于零部件的复用率和被复用率,应合理保护所有易被腐蚀的部件,不仅提高智能电表的寿命,还能达到防窃电的目的。钢管切割
2.2结构件防撬防盗设计
表盖和底座结构件之间的衔接,也可采用波浪纹或不规则纹进行吻合,且紧密无缝隙,可以有效防撬防盗,以及避免人为塞入异物蜂蜜等,引诱蚂蚁等动物进入智能表,破坏内部设计,用来达到窃电的目的,结构件的防撬防盗能有效避免这种情况发生。
化妆品包装瓶2.3防盗铅封螺钉设计
通常在表盖上会设计铅封螺钉,但这种方法比较被破坏,人为高仿山寨化。采用特殊设计的防盗铅封螺钉,一旦进行人为非法打开,就会破坏防盗螺钉和铅封,很容易被发现。
3硬件及器件防窃电设计
3.1零线路计量
铝钉机单相两线智能表,对零线回路进行采样计量是比较常见的防窃电设计,对火线路和零线路进行电流采样,一旦发现存在窃电现象:两路的采样电流出现不平衡,则将计量通道切换到负载电流比较大的那一路进行计量,从而达到防窃电的目的。
3.2强磁电路检测
采用强磁场窃电,在用电现场极其简单,只要将几块磁铁叠加在一起,很容易让电能表内部的电流采样器件CT饱和,影响视在功率,就能让电能表内部部分电源处于非正常工作,不需要破坏表箱、表壳、铅封等就能实现窃电的目的。这种窃电方式简单,成本很低,而且硬件防护设计成本较高,难度较大。
这种窃电方法虽然没有办法进行彻底防护,国内外目前也还没有检测装置能立即检出,故采用硬件电路检测,也可结合软件算法,一旦发生该事件,可考虑惩罚性走字等方法,达到防窃电以及惩罚性计量对用户进行处罚。
3.3调光器
调光器,英文称为dimmer,是家庭用户普遍用于调正照明灯光的亮度,会将输入的正弦波电压被切掉一部分,导致向灯泡提供的能量减少(亮度降低),灯泡亮度越低。
调光器dimmer检测电路,一般通过dimmer接入后的电压波形畸变后进行采样分析,通过软件算法能判断是接入dimmer状态,从固件算法进行计量切换,达到防窃电的目的。
3.3开表盖电路检测
开表盖电路检测,是窃电中比较常见的方式,通过打开表盖,破坏电能表内部关键器件,破坏电能表的采样电路,使其电能表处于计量失准的情况下工作,用来窃电。该电路能即刻防止打开表盖进行破坏电能表,从而达到窃电的目的。
quantumas4 固件防窃电设计
4.1旁路检测
  固件通过采样单相表中火线路电流Ia和零线路电流Ib电流发生电流不平衡,达到一定的不平衡率后判断为旁路事件发生,通过主程序中断的方式,并对事件判断增加延迟事件,以免误判。
4.2磁检测
        针对一些地区的用户,自制专用高科技智能化的大功率无线干扰器jammer,对智能电表施加干扰,使其智能电表不能正常工作,导致电能计量少计或者不计,这种方法隐蔽性强,操作时间短,极不容易被发现。故采用检测方法,将该事件记录下来,可采用GPRS模块等进行实时上报主站。也可将此类事件定义为防窃电事件,并开启继电器拉闸功能,一旦发生该事件,立即进行拉闸限制用电,来达到窃电的目的。
4.3 调光器dimmer检测
通过硬件dimmer检测电路,用示波器采样调光器dimmer 的波形,进行数据测试和分析后,比对正常电压波形和三次谐波波形,用程序建立数据模型对其进行准确判断,如果被
判断为调光器 dimmer 模式,则程序立即切换到正常计量模式,额定电压与实际采样电流值参与计量,并按照最大功率因数1.0进行计量。对于此类窃电方式,硬件无法避免,采用程序算法进行切换,从而达到防窃电的目的。
5结语
结合国内外新一代智能电表的各种窃电应用场景,在实际应用中出现的对各种窃电方式,针对智能表,设计几类有效的防窃电技术研究与应用,主要从硬件电路检测设计结合固件算法进行设计:旁路窃电电路检测与算法、强磁场电路检测及惩罚性走字算法、dimmer防窃电检测及模式切换等。对一些特殊市场特殊地区的窃电方式,利用固件算法应对,可考虑采取惩罚性走字计量,从而达到防窃电计量的目的,也说明新一代智能电表在防窃电设计方面的重要性。
参考文献
[1]刘光辉.防窃电措施与案例分析,机械工业出版社,2009.9.1
[2]刘崇伟,李韵.智能电能表防窃电技术研究,电气应用2014年01期
[3]祝小红.防窃电与反窃电工作手册,北京:中国水利水电出版社,2006.12
1

本文发布于:2024-09-25 10:28:27,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/2/288353.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:设计   进行   防窃
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议