电科院电力系统防窃电解决方案-综合版.ppt

1,介绍内容,1、单位简介2、技术发展3、系统介绍4、案例分析,2,第一部分企业简介,3,国家电网公司介绍,国家电网公司成立于2002年12月29日，以建设运营电网为核心业务。公司经营区域覆盖26个省、自治区、直辖市，覆盖国土面积的88%以上，直接服务客户1.45亿户，供电人口超过10亿，管理员工150.4万人。2006年公司售电量1.71万亿千瓦时，2005年主营业务收入位居财富杂志2006年全球500强企业第32名。,4,中国电力科学研究院介绍,中国电力科学研究院创建于1951年，隶属于国家电力公司。2000年底转制成为国家电力公司全资的高科技企业，现有员工1800余人，注册资金1.57亿元人民币；中国电力科学研究院是国家电网公司的直属子公司，是国网在电力综合技术方面的技术支撑单位；中国电力科学研究院的主要业务范围：电力系统关键技术的理论研究和推广应用；业务内容包括：系统、高压、电网、电厂、通信、供用电、网络信息、电力电子、新能源等关键技术的研究、开发及技术服务。,5,通讯技术研究所介绍,通讯技术研究所（通信与供用电自动化公司）中国电力科学研究院直属研究所（公司），是国家电网公司供用电与通信领域的技术支撑单位，现有员工100余人；主要业务范围：供用电自动化及通信新技术的研究、开发和推广应用；业务内容：营销用电自动化、电力需求侧管理、配用电系统设备检验、电力通信应用技术、电力应急系统等,6,第二部分技术发展,7,技术发展,防窃电的意义窃电的常用手段及典型案例现有防窃电技术的局限无线防窃电技术的优点,8,防窃电的意义,供电企业担负着社会稳定，经济发展的重要使命。在市场经济条件下，供电企业按照国家有关规定，对电力用户依据用电量的多少以及负荷的性质收取相应的电费，是保证电力企业健康发展的重要手段。,9,防窃电的意义,少数电力用户受利益的驱使，采取各种不法手段，实施窃电，造成国家电能大量流失，损失惊人。窃电行为不但严重损害了供电企业的合法权益，扰乱了正常的供用电秩序，严重影响了电力事业的发展，而且给电网安全带来了严重威胁。对窃电行为进行有效的防范和打击，对营造社会公平，建设和谐社会有重要的意义。,10,防窃电的意义,随着科技的进步，窃电行为呈现出专业化，高科技的特点，窃电与防范窃电是一个问题的两个方面，加强防窃电技术的研究，建立长效科研机制，对公司创建一强三优现代供电企业意义重大。,11,技术发展,防窃电的意义窃电的常用手段及典型案例现有防窃电技术的局限无线防窃电技术的优点,12,窃电的常用手段及典型案例,改动计量表计进行窃电。分流计量回路甚至更换计量回路设备进行窃电。绕越计量表计和计量回路进行窃电。,13,对高供低计用户来讲，窃电手段具备上述三项特点。对高供高计用户来讲，第三种窃电手段由于需要在高压线路进行操作，所以只具有理论上的可能，实际上很难实现。因此对台变一次侧和二次侧电量进行比对，目前看来是很科学的防窃电方式。,窃电的常用手段及典型案例,14,窃电的典型案例（一）,某用户使用越表用电的方式进行窃电，为逃避打击，采用的手段可谓是独出心裁，将越表用电的负荷开关设置在工厂的狗窝内，每次检查人员到场检查，狼狗狂吠不已，这时候开门的人员，先把狼狗牵进狗窝内，顺手把窃电开关断开，借以逃避打击。,15,窃电的典型案例（二）,某用户使用遥控开关在表内分流进行窃电，考虑到每次检查人员来，对陪同人员的一举一动都监视的很严，所以，干脆把遥控开关的触点与变电房的门锁进行联动，检查人员一打开变电房的门锁，遥控开关动作，窃电行为停止，检查人员一离开，变电房门锁关闭，窃电行为又开始了。,16,窃电的常用手段及典型案例,科技的进步在造福人类的同时也带来了窃电技术的新发展，下面仅以越表窃电方式的发展来说明防窃电工作的艰巨。,17,窃电的常用手段及典型案例,越表窃电三步曲直入式隐蔽性窃电接触器式隐蔽性窃电双接触器式隐蔽性窃电,18,窃电的常用手段及典型案例,直入式隐蔽性窃电：在计量装置前的供电电缆上私接线缆，直接供给用电设备使用；在断开供电刀闸时，窃电用电设备有电，因此该窃电方式较容易被发现。,19,窃电的常用手段及典型案例,直入式隐蔽性窃电,20,窃电的常用手段及典型案例,接触器式隐蔽性窃电：在计量装置前的供电电缆上私接线缆，先与交流接触器连接，再连接窃电负荷。在断开供电刀闸时，接触器的供电线圈断电，接触器自动跳开，窃电线路同时断电。该种窃电方式隐蔽性较强，查处难度大。,21,窃电的常用手段及典型案例,接触器式隐蔽性窃电,22,窃电的常用手段及典型案例,双接触器式隐蔽性窃电：在计量装置前的供电电缆上私接线缆，先与双交流接触器连接，再连接窃电负荷。如果停电检查窃电，窃电负荷会自动切换回表后线路。该种窃电方式隐蔽性最强，很难发现和查处。,23,窃电的常用手段及典型案例,双接触器式隐蔽性窃电,24,窃电的常用手段及典型案例,点评：越表用电三步曲也是科技进步的三步曲。可以预见，随着科技的进步，以及窃电效益的显著，会有越来越多的新技术被抢先应用到该领域。,25,窃电的常用手段及典型案例,从上述三种窃电方式的演变过程看，窃电行为已经呈现出高科技/专业化的特点。由于查处窃电需要证据，随着供电企业打击窃电的力度的加大，窃电证据越来越隐蔽，所以防窃电的难度越来越大。仅靠人海战术，突击检查，效果并不明显。,26,技术发展,防窃电的意义窃电的常用手段及典型案例现有防窃电技术的局限无线防窃电技术的优点,27,现有防窃电技术的局限,百度一下，找到相关网页约81,300篇。国内宣称提供防窃电技术的厂家超过百家，申请了大量的专利。,28,现有防窃电技术的局限,综合分析国内现有厂家提供的防窃电技术，发现大部分技术针对一种或者部分窃电方式能够有效监控，但是普遍存在防窃电的盲区。还有的技术存在逻辑上的错误，为了防范用户在计量回路窃电，强行加装第二套计量回路，用户照样可以对第二套计量回路进行窃电，最终会出现防窃电设备反被窃电的结局。,29,现有防窃电技术的局限,某基层供电局，对所有居民用电表箱加锁防范窃电，刚开始使用铁锁，两年后，基层人员普遍反映，铁锁生锈后难以打开，于是该局订购了一批铜锁，铜锁的使用确实是解决了生锈的问题，可是满大街的铜锁，明晃晃的，又带来了新的问题：一大批人，不再窃电了，却到处偷锁，因为据说几个铜锁卖铜的价钱就很高，最终的结果可想而知。有些防窃电技术推广后的结果大致如此而已。,30,现有防窃电技术的局限,有的技术不考虑现有营销自动化系统发展的现状，在用户窃电行为发生时，需要加装专用通信信道，才能将相关信息通知用电检查人员，增加了系统投资和运行的费用。,31,现有防窃电技术的局限,营销自动化系统现状营销自动化系统在国内推广顺利，按照国网公司营销部的总体规划，在很短的时间内用电管理终端基本可以实现50千伏安以上变压器的全覆盖。用电管理终端在营销自动化数据提供，负荷管理，应急指挥等方面为保证电网安全稳定经济运行已经发挥了重要的作用。,32,现有防窃电技术的局限,作为用电营销自动化系统主要数据来源的用电管理终端在防窃电方面由于只能监测二次侧的电流和电压，所以对防范计量回路窃电和绕越计量表计和计量回路进行窃电的行为无能为力。,33,现有防窃电技术的局限,实用化的防窃电技术能够与现有用电管理终端和营销自动化系统无缝连接。采集变压器一次侧数据与电能表计进行比对，采集装置应该全密封，无接点，无进行短接和分流的可能。,34,技术发展,防窃电的意义窃电的常用手段及典型案例现有防窃电技术的局限无线防窃电技术的优点,35,无线防窃电技术的优点,36,无线防窃电技术的优点,用电管理终端采集数据采集器的数据，计算出一次侧一定时间内的平均功率S1，同时通过RS485总线读取多功能电能表的数据，计算出二次侧相应时间内的平均功率S2。考虑设备损耗以及表计和无线采集器精度的差异等原因，在用电管理终端内预设好差值。当S2加差值的总和仍然小于S1时，终端判别为用电异常，并实时主动上报信息给营销自动化系统或发送短信给相关人员。,37,无线防窃电技术的优点,终端根据数据采集器采集的数据,对其进行分析,比对一次侧和二次侧电量平衡情况，实时监测现场运行情况,并在发生异常后及时上报主站.终端存储台变一次侧和二次侧负荷曲线,以月单位进行更新,出现异常可同时取得两侧负荷曲线进行比对，并借此数据科学追补电费。,38,无线防窃电技术的优点,实时监控，实时报警。证据确凿，科学计算被窃电量。一次侧监测，比对数据科学准确。全天候自动监控，节约人力物力。无线采集器全密封，无接点，无懈可击。与现有系统无缝连接，投资少，见效快。,39,第三部分系统介绍,40,FQ2000系统的组成,FQC数据采集器FQJ数据接收器现场服务终端主站系统,41,数据采集器工作原理,FQC系列数据采集器是FQ2000系统中最前端的部分，其直接套/串接在客户变一次侧电力线上,用于采集、处理、存储一次侧的三相电流采集器由电流互感器、采样电路、高精度A/D转换、嵌入式微处理器CPU（32位ARM平台）、存储器、数传接口（无线微功耗模块）等构成。采集器通过一次侧电流感应取电，采集的数据通过短距离无线电发送给二次侧的数据接收器,42,数据采集器结构特点,因为采集器是基于虚电位原理工作，所以它可以在一次侧或者二次侧的任意电压条件下安装并正常工作。数据采集器的所有器件都是被防紫外线、抗老化的环氧树脂密封工艺封装，既能完全适应露天高/低温和高湿环境，又确保封闭的无线部分不被破坏。采集器根据电流规格分为母排式（25A）和母线式（25A）,母排式采集器,母线式采集器,43,母排式数据采集器的安装,44,母线式数据采集器的安装,数据采集器不需要任何电源，变压器一次侧高压线穿过“数据采集器”的中心。母线式,45,现场安装前的对比图片,46,数据接收器工作原理,FQJ系列数据接收器安装在客户专变二次侧，用于接收数据采集器的采集的一次侧电流数据，并通过接口（RS485/RS232/TTL）将数据传输到现场终端设备（负荷管理终端、用电现场终端、电能采集终端等）接收器由数传模块（无线微功耗模块）、嵌入式微处理器CPU（32位ARM平台）、存储器和输出接口电路等构成,47,数据接收器结构特点,独立式结构的接收器是一个外置的装置，有独立的外壳、指示灯、电源模块。安装在现场终端附近，经RS485与终端进行通信嵌入式结构的采集器是一个内置模块，没有外壳，安装在现场终端内，由终端提供电源（根据用户要求进行更改）,嵌入式结构,独立式结构,48,嵌入到负控终端中的接收器模块与采用230电台通信的负控终端相联,嵌入式的数据接收模块,49,嵌入到负控终端中的接收器模块与采用GPRS通信的负控终端相联,嵌入式的数据接收模块,50,数据采集器配数据接收器模式,51,FQ2000系统的组成,FQC数据采集器FQJ数据接收器现场服务终端主站系统,52,现场服务终端,抄收来自数据接收器接收的一次侧电流值，换算出一次侧视在功率数据，同时抄读二次侧电能表的视在功率的数据，进行比对，并保存一、二次侧的负荷曲线采用DL/T645规约经RS485接口与接收器通信数据及告警信息通过GPRS网络上传到主站系统,53,安装在计量表侧的现场服务终端,二次侧的电能表,终端,RS485通讯线,54,采集器配现场服务终端模式,55,数据采集器配现场服务终端模式,现场服务终端的下行通道采用无线与一次侧的数据采集器进行无线通讯，且天线隐蔽、防止雷击，不会遭到干扰、破坏。现场服务终端的上行通讯方式以GPRS/SMS为主，可保证大量数据的实时传输。SMS（手机短信）作为通信的第二通道或备用通道。现场服务终端安装在二次侧，它的RS485端口与多功能电表连接。将表数据与采集到的一次侧数据采集器的数据进行实时比对、分析，将异常情况通过GPRS主动上报给主台并以SMS（手机短信）方式发送到专职人员手机上面。现场服务终端实时监测本系统设备的运行状况，如果本系统设备遭到破坏，现场服务终端会发送相应的信息到客户端，提示相关人员去现场排查情况。,56,FQ2000系统的组成,FQC数据采集器FQJ数据接收器现场服务终端主站系统,57,FQ2000主站系统,主站主要由前置机、数据库、WEB服务器构成前置机负责所有现场服务终端GPRS数据通讯的网络管理，同时具有监测现场服务终端上线、掉线、登录时间、IP地址等信息等功能客户端软件通过前置机下发数据给现场服务终端，当WEB服务器没有登录前置机时，由前置机缓存现场服务终端主动上报的数据，客户端后台软件上线后再转发缓存的数据,58,第四部分案例分析,59,案例分析一（1）,下图为北方某玻璃厂通过负控采集的二次侧用电量数据，长期保持平稳状态，如仅依据此图判断，该用户是个优秀用户。,60,案例分析一（2）,我所产品可以实时抄读一次侧和二次侧的曲线，进行实时比对。,负控设备只能抄读到蓝色曲线（二次侧功率）只能用历史数据进行比对，不能实现真正意义上的防窃电。,装上FQ2000系列防窃电系统后，可以实时采集变压器一次侧和二次侧的数据，因此能立即发现该用户在长时间不间断地窃电。,61,案例分析一（3）,通过对上述的案例的分析，我们可以看出采用在高压侧安装数据采集器这种防窃电模式能够明显的起到对负控终端防窃电功能的完善和补充。负控可以通过自身的交流采样模块对电表计量进行监测和比对，但缺少了对表前和负控前窃电的监控，且仅有二次侧的曲线图，因此无法知道绕过电表和负控的损失电量。由于不能同时采集变压器一次侧实际供电的数据，因此在同一时间内没有一次侧数据作为参照值。仅靠二次侧这一时段的数据和前一时段或历史数据进行比较。做不到实时监控，耽误抓获窃电现场的时机，更不知道被窃电量。,62,案例分析二（1）,南方某厂2006年5月12日安装，当晚上9点开始窃电，两条负荷曲线走向分开。,63,案例分析二（2）,2006-5-13日718点为正常用电，其余时间在窃电,64,案例分析二（3）,2006-5-14日819点为正常用电，其余时间在窃电,65,案例分析三（1）,2007年7月22日23：13：14终端上报开箱信息,证明用户打开配电箱,66,案例分析三（2）,2007年7月23日01：06：41终端上报“一次侧与二次侧视在功率比对异常”信息，证明用户将表箱打开后，对计量部分做了手脚，开始进行窃电。,67,案例分析三（3）,7月23日负荷图象如下，可以很明确地看出用户的窃电情况：,68,案例分析三（4）,依据报警信息稽查人员到达现场后，经检查发现箱体和表计铅封均有被动过的痕迹，铅封断处有胶水粘连的现象，现场测试电表，发现表计电流进线电流大于表计实测电流，证明用户通过改造电表进行窃电。现场于2007年7月24日10时后更换新表后恢复正常，负荷如下：,69,案例分析三（5）,该用户通过改动电表内计量用互感器达到窃电的目的,70,案例分析三（6）,2006年,2007年,2007年7月安装我公司的系统后，由于用户再也不敢窃电，每月用电量上升了4-5倍,71,案例分析四与配套负控使用的实例,江苏省已在全省13个地级市63个县全部安装了我们的防窃电系统。该省批量安装以后，迅速发现若干家窃电用户，帮助电力公司挽回巨额损失。下图是一户棉纺织企业的窃电曲线拷贝图，我们于08.3.17日对该用户安装了与负控结合的防窃电系统。08年4月16日进行正常的巡检时，发现该户的曲线异常，通过其曲线图（如下图）可以看出该用户窃电量巨大，是二次侧电能表计量读数的二到三倍，电力公司对该用