湖南泰通研究工作总结报告.docx

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湖南泰通研究工作总结报告

电网防窃电实时监测系统

研制工作总结报告

1、立项背景

电网线损是供电企业的重要经济和技术指标，最大限度降低线损率，特别是降低管理线损、打击违章窃电，是保障电网安全、提高供电可靠率、维护电力市场秩序、确保供电效益的紧迫要求。

据统计，目前我国大电网的综合线损在7%-10%之间，如南方电网公司2003年线损接近8.0%，重庆电力公司2003年线损7.27%。

城市配网的线损在10%-15%，江苏盐城2002年线损14.5%。

最严重的是农村电网线损，高达15%-30%。

线损中很大比例是管理线损，即由于窃电和计量故障造成的电量损失。

据不完全统计，2003年湖北省仅仅因为窃电就损失电量3.4亿千瓦时，经济损失高达1.36亿元，湖南省每年因窃电损失电费也在1个亿以上。

据资料介绍，全国每年因窃电损失在二百亿元以上。

不仅如此，窃电行为还诱发了社会不安定因素，破坏社会经济秩序，危及电网的安全运行。

因此，如何从技术上和管理上防止窃电，打击窃电行为，已经成为电力部门最紧迫的工作之一，并具有重要的经济利益和社会效益。

为了更好防止窃电行为的发生，各地供电局化大力气对电网进行改造，收到了一定成效，但也存在以下一些主要问题：

（1）目前电网防窃电主要针对0.4kV用户侧计量装置进行改造，由于窃电方法多达上千种，因此，任何针对单一计量装置或针对单一窃电技术手段的技术措施都是无法有效防范窃电行为发生的；

（2）计量数据时效性差，难以即时掌握窃电行为发生时的情况，难以为查处窃电提供完整的现场数据,查证难；

（3）现有专变计量装置不是专屏专柜的多,即使采用负荷控制装置或远抄系统，也只解决了数据远传的问题，而由于它们必须依赖原计量装置进行数据采集，因而无法克服易受攻击的难题;

（4）只能依靠人工营业普查，致使窃电查处工作很难及时到位，窃电行为多有发生。

综上所述，由于利益的驱动和法制观念淡薄，目前窃电形势非常严峻，给电力部门造成了巨大的经济损失。

而电力部门现有的技术措施无法满足当前复杂防窃电要求，因而查处窃电仍然以人工普查为主要方式，工作量大、效率低、取证困难，纠纷时有发生。

为此，急需开发一个电网防窃电综合监测、分析系统，该系统不再是以防止某一种或几种窃电手段作为防范的对象。

系统采用先进的互感器技术、信息处理技术、现代通讯技术和计算机分析技术，重点对10kV配电网络和变压器出线总表进行全方位的、实时的监测，形成一个从变电站、配电网主干线到配电分支线、配电变压器的独立监测系统，同时可以远程抄收用户计量总表的数据，或融合用电营销、负荷控制等系统中的相关数据，并在此基础上进行系统的分析和处理，找出高损耗线路、高损耗用电点，为用电监察人员提供了准确的窃电嫌疑用户及该用户的用电实时参数，特别是窃电时间、窃电量等，从而为防止窃电、查处窃电提供了极大的便利和准确的依据。

我公司开发的TFSJ-Ⅱ电网防窃电实时监测系统，就是为满足电力系统用电管理和防窃电的需要而开发的。

2、技术方案

2．1工作原理---系统的防范和分析技术

防窃电工作有几大难点。

一是抓现场难，即难以掌握窃电行为发生的时间和地点。

二是预防难，针对计量表记的窃电方法多达数千种，防不胜防。

三是取证难，电是一种即时消费的商品，窃电多少往往没有准确的记录，查处窃电时容易引发纠纷。

从技术上来说，相对于多达数千种窃电手段，想依靠计量装置的防窃电措施来防止窃电行为的发生是非常困难的。

此外，查处窃电的关键在于及时掌握窃电行为发生的时间和地点，这就需要从整个配电网来防窃电，也就是从系统的角度来防窃电，而不是只针对用户的计量装置防窃电。

TFSJ-Ⅱ防窃电系统是一个智能化、网络化的多级电网监测和综合分析系统，通过各种新型智能采集终端（包括独创的高压智能采集终端），对变电站关口、10kV配电线路、专变用户和公变的运行状况进行实时监测，即监测负荷电流、运行电压、功率因数、有功功率、无功功率、有功电度和无功电度等数据，记录采集监测点计量装置的计量参数，经GPRS数字移动通讯网络上传到监控中心，组成一个完整的配电监控网。

利用计算机技术和功能强大的分析软件，对数据进行分类统计，自动汇总计算并绘制出各监测负荷点、各条10kV配电线路及变电站关口的负荷曲线、线损率曲线和电量曲线。

对每一点的用电异常情况进行跟踪和分析，记录窃电行为发生的时间、地点和窃电量。

这就是从电源侧管理防窃电，从系统侧分析查窃电，为查处提供了完整、可靠的依据，极大地方便用电管理人员对窃电行为进行查处。

从而彻底改变了依靠计量装置防窃电而又防不胜防、依靠人工普查查窃电而效率低下的落后方式。

2．2系统总体方案

2．2．1系统结构框图

系统结构如图1所示。

图1电网防窃电实时监测系统结构框图

2．2．2系统组成

防窃电系统由电能采集终端（TFEC-200）、高压智能采集终端（TFYC-300）、配电变监测终端（TFYC-400）、监控中心和移动用电监管终端组成。

各采集终端由于采集方式和安装位置的不同，可以分别对变电站、馈线、支路、节点、变压器和用户侧进行监测，从而形成一个多级的、网络化的、高低压参数互补、独立采集和远程抄表相结合的防窃电监测系统。

电能采集终端

TFEC-200由用户表脉冲采集模块或用户表智能采集模块、系统数据处理模块和通讯控制器组成，安装在计量互感器的二次出口侧，即互感器与计量装置之间，通过RS485或脉冲接口对计量装置的数据进行采集，必要时也可以组合低压电能参数采集模块完成对用电参数进行采集，并将所有数据通过采集终端的GPRS数字移动通讯模块上传到监控中心进行数据保存和分析。

电能采集终端分屏内式和户外式两种，屏内式安装在采用低压计量方式的计量屏内，户外式安装在采用高压计量方式的高压组合式互感器的二次侧。

高压采集终端

TFYC-300是由三个单相高压电流互感器或三个单相高压电流电压组合式互感器加高压电能参数采集模块、系统数据处理模块、通讯模块等组成。

高压智能采集终端是本系统中最关键的一环，其作用是独立对配电网10kV（35kV）侧的负荷参数进行采集，并将数据经GPRS数字移动通讯模块传输给监控中心。

其最大特点是无须依托原有计量装置而独立进行数据采集，并且安装位置十分灵活，电网中馈线、节点、台变高压侧均可安装，为有效预防和查处窃电行为提供了便利、可靠的技术手段。

配变采集终端

TFYC-400由低压组合互感器、低压电能采集模块、系统数据处理模块、通信控制模块和户外采集机箱组成，组合互感器安装在配电变压器低压套管上，采集机箱安装在台变电杆上。

通过组合互感器对变压器运行参数进行采集，同时能够采集多路计量表记的参数，并利用GPRS数字移动通信网络将所有参数远传到监控中心。

监控中心

由监控计算机、数据库服务器和系统管理软件组成，各监测点上传的数据首先进入数据库作为原始数据保存，监控计算机完成数据收发，故障信息报警、电量统计、数据分析处理、报表输出功能。

移动用电监管终端

由用户指定（中文）移动电话构成，用电监察人员可随时随地方便接收故障报警信息，为及时处理计量装置故障，预防和查处窃电行为，保证电能计量的准确性提供了快速响应的信息通道。

电网防窃电实时监测系统以高技术、网络化的方式，实时、快捷、方便、准确、经济地监测配电网、用电负荷点的运行参数和计量电量，并快速向用电管理部门传递故障信息，为查禁窃电，最大限度地减少电费损失，降低线损，避免不必要的纠纷，提供了切实可行的先进技术手段。

2．3系统主要特点

TFSJ-Ⅱ型电网防窃电实时监测系统是集新型互感器技术、信息处理技术、现代通讯技术和计算机分析技术等多种高新技术于一体的综合信息集成和管理系统。

系统利用防窃电专用互感器和智能采集终端获得用户的用电参数计量数据，自动完成参数的比对，及时发现计量装置的故障及利用计量装置进行窃电的用户，记录窃电用户的窃电时间和电量；同时，通过实时监测10kV配电网的运行参数，动态掌握各供用电节点的负荷变化情况和用电异常情况，及时发现计量互感器的故障或利用更改计量互感器进行窃电的用户，系统通过对监测数据进行综合比对和分析，就可为管理部门提供计量装置异常的及时信息，最大限度减小因与计量相关的设备发生故障而造成的电量计量损失，同时也为防止窃电、查处窃电提供实时、准确、可靠的信息。

此外，通过计算机对电网参数的综合分析，可以鉴定配电网络结构和运行的合理性、供电管理的科学性，找出计量装置、设备性能、用电管理、运行方式、理论计算、抄收统计等方面的问题，为电网经济运行提供决策支持。

本系统具备以下主要特点：

（1）弱信号高压互感器：

用于10kV高压侧的弱信号互感器，不但在电气性能和绝缘上要满足电力系统的要求，在参数上要满足高压采集器的取样要求，必须具备较高的精度，以保证与计量数据的可比性。

而且在结构上满足线路中和变压器台架等不同位置的特殊安装条件，即要求工作电压高、体积小巧、安装位置灵活、施工方便、维护量小或免维护。

（2）实时数据采集:

利用弱信号高压互感器和配变专用防窃电互感器组成各种智能采集终端，分别对10kV配电线路、专变用户和公用变独立进行数据采集，即采集三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度、功率因数、频率等数据，所有数据均带实时时标。

（3）系统的防窃电分析：

通过各种新型智能采集终端（包括独创的高压智能采集终端），对变电站关口、10kV配电线路、专变用户和公变的运行状况进行实时监测，组成一完整的配电监控网。

利用计算机技术和功能强大的分析软件，对数据进行分类统计，自动汇总计算并绘制出各监测负荷点、各条10kV配电线路及变电站关口的负荷曲线、线损率曲线和电量曲线。

对每一点的用电异常情况进行跟踪和分析，记录窃电行为发生的时间、地点和窃电量。

实现从电源侧管理防窃电，从系统侧分析查窃电，从整个配电网来防窃电，也就是从系统的角度来防窃电，而不是只针对用户的计量装置防窃电。

（4）远程抄表:

适合对变电站关口、电厂、配变、大用户电表抄收，对多功能电子表直接通过485接口进行抄收，也可以利用集抄模块实时接收计量电量脉冲数、电量常数或峰谷分时电量脉冲数、电量常数。

通过GPRS数字移动通讯模块，定时向监控制中心计算机发送用户用电参数。

监控制中心也可以对某用户实施单独时段，日用电量抄收监测。

3、研究工作的组织和管理

为保证本项目有计划、有组织地完成既定研究目标，公司成立了项目研发部，研发部直属公司总部领导，在人员的安排上集中了公司的核心力量，如系统规划、硬件设计、软件设计及生产组织管理等，形成强有力的项目策划、难题攻关研究和生产有序组织的一支队伍，有力地保障了项目的顺利进行。

3.1人员安排

经公司会议决议项目负责人由王苇担任。

根据项目开发内容，将开发工作分解为硬件、软件、高压、结构等几个小组。

●硬件开发组：

4人，由莫立宇副教授、伍忠高级工程师负责，成员有陈维红、彭锃。

完成系统数据采集器模块、通讯管理器和高压数据采集模块的设计开发和底层软件的编写。

●软件开发组：

3人，由何林毅博士负责，成员有刘铮、殷署。

完成系统后台管理软件、算法程序、与采集器远程通讯的通讯协议的开发、编写。

●高压开发组：

2人，由李永清副教授负责。

完成高压采集器中电流传感器、电源模块、高压绝缘和结构的设计开发工作。

●外形结构组：

2人，由蒋莹负责。

完成系统各部分外形结构设计、外协加工和材料采购。

3.2工作要求

项目的开发组织严格按照项目管理程序进行，在各个部分开发之初，项目研发部制定了项目研究计划，提出项目的目标、技术路线、实施方案及经费预算等，由公司高层管理会议审查讨论通过后实施。

同时，在项目的研发过程中实行了严格而科学的管理，对项目的实施进行有力的跟踪与调控，及时解决项目中的冲突：

●每周六上午，项目开发组召开技术沟通会，汇报本周开发工作进展情况，提出和研究开发中的问题，协调各小组的工作。

●做好开发文档记录，每月交一份开发文档。