智能电能表防窃电技术的研究

摘要

电能表属于计量仪表，具有累计发送或者消耗电能量的功能，目前广泛的应用在电力部门，用户以及电网关口等，实现了对有功与无功能量的核算。当然，电能表还能够计算出电线损耗和电网它损害的能量。迄今为止，电能表已经获得一个多世纪的发展。由于科学技术的不断提升和跨越式发展，电能表也出现了重大变化。由传统的感应式交流电表晋升到当前的智能电表。当然，中间还经历了电子式交流电表和电子式多功能电表两个时期。现阶段，中国电表的总体发展趋势为智能化与信息互动化。
　　在国内外智能电能表得到了大力的推广、应用，关于智能电能表国际上目前还没有一个统一的定义，各个国家关于智能电能表的相关标准、技术文件也不尽相同，这在一定程度上限制了智能电能表在全球的进一步推广和发展。
　　智能电能表是一种由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成的新型全电子式电能表，另外还具有信息交互、信息存储及处理、电能量计量、实时监测、自动控制等功能。智能电能表强大的数据管理与存储、通信及安全身份认证等新功能是普通传统的电能表所不具备的。智能电能表可以针对不同季节、时区及节假日提供多套费率表并分别设置不同的计量方案，并能借助采集系统记录用户负荷曲线，对优化用户用电方案、制定节电计划有很大的帮助。智能电能表的应用在实现用户用电信息“全覆盖、全采集、全预付费”的基础上，还使电能计量、抄表、收费、检查工作更加准确化、标准化、自动化，全面提升了供电服务的水平。本文分析了智能电能表的技术特点，并有针对性地提出了管理措施，以提升智能电能表标准化、规范化管理水平。
　　随着经济的快速发展，用电量高速增长，少数电力用户受到经济利益的驱使，不惜采用违法手段进行窃电，电力管理部门虽投入大量的人力、物力试图解决窃电问题，但收效甚微。随着窃电手段的不断提高，以及现有防窃电措施的不足，窃电现象日益严重，使国家和电力管理部门蒙受了巨大的经济损失。根据实际运行经验显示，单相电子式防窃电电能表能实现电能的准确计量，并能实时甄别各种窃电行为，且成本低廉。因此，单相电子式防窃电电能表具有广阔的市场应用前景。而随着远程自动抄表成为电能部门的一种重要计量、结算电量、电费的方式，电子式电能表取代感应式电能表在电能计量中成为大势所趋。
　　总之，本论文从国民经济的现实需要出发，结合电力计量系统实际情况，有针对性地进行了防窃电研究，并取得了较好实际成果。

目录

声明

摘要

第1章 电能表概述

1．1 电能表的起源

1．2 智能电能表的标准化

1．3 智能电能表的技术特点

1．3．1 强大的通信功能

1．3．2 安全的费控功能

1．3．3 实时的网络交互

1．4 智能电能表的发展历程

1．4．1 感应式交流电能表

1．4．2 电子式交流电能表

1．4．3 电子式多功能电能表

1．4．4 智能电能表

1．5 多功能电能表与智能电能表的异同

第2章 智能电能表研究现状

2．1 国外研究现状

2．2 国内研究现状

2．3 智能电能表发展前景

2．3．1 配电网状态估计

2．3．2 电能质量和供电可靠性监控

2．3．3 用户侧负荷分析建模及预测

2．3．4 用户能量管理

2．3．5 防窃电平台建设

2．4 智能电能表的管理

2．4．1 质量监督体系

2．4．2 实时高效的管理平台

第3章 防窃电技术现状

3．1 窃电现状及反窃电的意义

3．2 防窃电网络化

3．2．1 在自动远程抄表网络中增加了防窃电功能

3．2．2 自动抄表远程系统概述

3．2．3 介于自动远程抄表的防窃电功能扩展

3．2．4 将防窃电技术添加到负荷管理网络中

3．2．5 使负荷管理网络具备防窃电作用

3．2．6 将防窃电技术添加到配电管理网络中

3．2．7 将防窃电技术添加到单独的GSM无线通信网络中

3．3 现有防窃电措施及不足

3．4 选题背景及技术要求

第4章 单相电子式电能表窃电现状解析

4．1 单相电子式电能表的正确接线

4．2 单相电子式电能表常见窃电手法分析

4．2．1 欠压法窃电

4．2．2 欠流法窃电

4．2．3 移相法窃电

4．2．4 扩差法窃电

4．2．5 无表法窃电

4．3 单相电子式电能表防窃电措施

第5章 单相电子式防窃电智能电能表构成与工作原理

5．1 电能表的总体设计

5．1．1 电流信号调理模块

5．1．2 电压信号调理模块

5．2 电能表的工作流程

5．3 电能表所具备的功能

第6章 单相电子式防窃电智能电能表的软件设计

6．1 SH69P561型号的单片机的开发平台

6．1．1 Rice66

6．1．2 编程工具

6．2 SH69P56型号的单片机资源配置

6．2．1 ROM的分配

6．3 主程序设计

6．4 POTRB中断程序

6．5 校准电能表的计量误差

6．5．1 分析误差来源

6．5．2 软件设计过程中的保护措施

6．6 关于功能的测试

6．6．1 采集模块法

6．6．2 调试模块之窃电判定

6．6．3 进行窃电状态分析时的特殊情况及对策

第7章 结束语

参考文献

致谢

作者简介