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1、哈尔滨理工大学学士学位论文哈 尔 滨 理 工 大 学毕 业 设 计 题 目： 油田电网电能防盗技术研究 院、 系： 电气与电子工程学院 姓 名： 指导教师： 系 主 任： 2012年 6月 24日油田电网电能防盗技术研究摘要 本文从技术角度分析了电力用户窃电的方式与种类，给出了相应的窃电检测方法。论文指出了用电监测的必要性，分析了用电监测的国内外现状。针对大庆电力系统特点，计量监测的防盗电技术的研究，为阻止此类盗电行为提供了一种实用手段，且有很强的通用性和较高的可靠行。设计该系统涵盖了电压电流信号采集、数据分析处理、数据保存以及远程监控系统等内容。本文系统地介绍了防窃电手段的研究与应用、系统下
2、位机硬件的设计以及远程监控系统的开发与应用。 与已有的相类似系统设计不同的是，该监测系统采集居民住户电表以及变电站电表数据并进行对比，具备了对多种计量故障进行综合判断的能力;数据采集尝试采用模拟开关实现多路信号同步采样;采用GSM技术将数据及时上传到上位机服务器，确保了远程监测的实时性;上位机保存数据的同时下位机同样具备保存功能，确保数据的安全性。该计量监测防盗电系统数据采样准确，故障判断可靠。关键词防窃电；电能计量；GSMThe oilfield grid power anti-theft technology researchAbstract The paper analyzed the
3、sorts of electric larceny from the point of view oftechnology and gave the defending method of electric larceny.This paper points out the necessity of power utilization monitoring,and analyzes the statusquo of domestic and overseas in power utilization monitoring.Aiming at the characteristics of the
4、 power utilization system in Daqing,the specific contents of the research of the Monitoring Teehnique of Metering Malfunetion incluede the systemic versatility,and reliability.The design of the Monitoring System of Metering Malfunction includes the signal collection of the voltage and current，the da
5、ta proeessing and analyse,data save and the remote monitoting system.Here introduces the Study and application about the Preventive Deviee against Energy Stealing,the Lower Deviee Hardware Design of Monitoring System of Metering Malfunction and the Development and application of the Remote Monitorin
6、g System. Different from the existent design of the Monitoring System of Metering Malfunction, this monitoring system adopts the Power Method Criterion, Undercurrent Criterion, which prossesses the ability to judge the mufti-metering malfunction synthetically The data collection tries to adopt analo
7、g switch to achieve the sampling multiple-signal synchronously. Using the GSM technique, it can transmit the data to the upper sever in time to ensure the quality of the real-time monitering.The result indicates the Monitoring System of Metering Malfunction prossesses the goodpracticability. Key wor
8、dsanti-electricity stolen；meterage monitor；GSM不要删除行尾的分节符，此行不会被打印- III -目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 电力计量技术发展概况及趋势11.1.1 课题的背景和意义11.1.2 目前国内外窃电现象主要状况21.2 本论文主要完成工作4第2章 电力计量监测相关技术的研究与应用52.1 常见窃电方法52.1.1 关于新型制止窃电的单相电度表52.1.2 关于电子式电度表中的一种新型防窃电方法72.1.3 关于防窃电单相电度表82.1.4 另一种差值电流法防窃电单相电度表82.1.5 对三相防窃电仪功能的剖析102
9、.2 针对大庆油田电网实际情况采取的电能计量方式112.3 本章小结14第3章 防窃电硬件系统设计153.1 硬件系统总体方案153.1.1 系统功能设计153.1.2 系统总体方案153.1.3 下位机组成153.1.4 上位机组成163.2 系统下位机硬件设计163.2.1 传感器采样电路163.2.2 BL0930 内置晶振电能计量芯片183.2.3 DS1302时钟芯片193.2.4 通讯电路设计203.3 本章小结22结论23致谢24参考文献25附录28千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”
10、这一行后加一空行- IV -第1章 绪论1.1 电力计量技术发展概况及趋势1.1.1 课题的背景和意义 长期以来, 窃电现象一直十分严重, 而且大有愈演愈烈的趋势。窃电行为已从农村、乡镇漫延到大城市内,由使用三相电度表的动力电用户扩展到安装单相电度表的众多家庭工厂和饭店, 已经从私营企业潜入到国营企业内部经济承包的分厂。有些企业的领导甚至公然下令电工或外请行家里手大肆进行窃电。窃电行为不但使国家损失了巨额电费的收入, 而且还直接影响电力部门的发展、职工的收入和福利待遇等切身利益; 又由于丢电严重而增大了线损, 有碍降低电费。所以说窃电行为已严重地侵害了国家和人民群众的双重利益。 窃电问题的严重
11、程度一直困扰着电力部门、管理部门的各级领导和工作人员。现在有些人已经掌握了几种最主要的、最简便的、也是效果最显著的窃电技术, 例如: 短路法( U 型法) 、跨表法、一火一地法以及电压脱钩法等窃电方法。所以说, 今后防窃电的任务也就更加任重而道远, 主要原因有下面三点。( 1) 私营企业大幅度增多, 如家庭工厂、饭店、歌舞厅、旅社、游艺场所等, 必然会扩大窃电者的队伍。( 2) 我国城乡现在正大力推广一户一表的政策, 取消了总表, 因此缺少了邻里间的互相监督, 窃电者会增多。( 3) 国内现在普遍采用预付电费和远距离自动抄表系统, 没有了抄表员, 解除了偷电者被发现作弊的心里负担, 胆子更大了
12、, 只要电表走些字, 被怀疑和被发现偷电的可能性就较小。 随着电力系统和计算机技术的飞速发展，人们对电力系统的经济运行提出了更高的要求，实现电力市场已经提到日程上来。近年来，我国电力建设高速发展。两网改造在有些地区已初步完成，用户不仅要求有电用，而且要求用高质量的电，享受到更好的服务，提高电力部门电费实时性结算水平，建立区域乃至全国统一的电力大市场已成为所有电力部门的共识。与此同时，供电部门对用户侧防窃电技术的要求也越来越迫切。由此带来的对传统结算手段的改进，对配变计量监测点用电情况的监测的需求已越来越强烈。 电费是供电企业的经济命脉，而电能计量是进行合理与公平电费结算的根本保证。电能是一种特
13、殊的商品，具有产、供、销同时完成的特点，电能的量值通过计量装置体现出来。但是，由于计量装置故障、计量误差以及人为窃电等因素，使电能计量与实际电能消耗出现偏差甚至严重失衡，从而使供、用电双方不能公平、公正地进行电能贸易结算。这些电能计量偏差往往被计入供电部门的线损当中，不但降低了供电企业的技术经济指标，而且在很大程度上掩盖了电能计量不准确的真相。目前，人为窃电已成为全国性的普遍问题，电费的大量损失直接危害到国家利益，制约了电力行业的可持续发展。电力用户分散在较大的地理区域内，用电时间贯穿于全天，仅仅依靠有限的用电监察人员很难制止窃电行为，而且，很多情况下，窃电行为是隐蔽的，不能由人工直观判断出来
14、。因此，研制一种远方电能计量运行监测系统，依靠科学和先进的技术手段来进行电能计量的监测，是非常必要的。本文研制的远方电能计量运行监测系统针对供、用电双方的电能计量能否公平、公正的用于贸易结算而研究开发，该监测系统可以检测电能计量装置在运行过程中出现的各种类型故障、计量不准确及人为窃电等情况，并给予及时的报警。同时可以定时采集电压、电流、功率因数等相关信息，这些信息通过通讯网络传送至监控中心，从而构成一个以电能计量为核心的运行监测系统。本系统的研制成功，将大大提高供电部门对电能计量监管的力度，可有效防止人为窃电行为的发生，维护正常的电力市场秩序。因此，本课题的研究具有重要的实用价值，并具有一定的
15、理论意义。1.1.2 目前国内外窃电现象主要状况 随着电力的实时监控系统出现，国际上开始致力于电力网集中监控系统的开发，如以色列尤尼克（Unique）公司已经成功开发了集中抄表系统，通过电力线载波技术将信息远距离传送11。国内研究开发相关系统且具有一定规模的单位也有十几家。现在已经出现了实时监控系统，其应用的电网的范围比较小，电压等级也不高。用户窃电问题是一个长期存在的问题，虽然各供电部门均投入了大量的人力和物力进行解决，但窃电现象有增无减，而且窃电手段不断提高，有些地区甚至出现了公然销售窃电专用工具或传授窃电技术的现象。而另一方面，供电部门有效的反窃电技术措施不足，还没有能够充分利用先进的技术手段来防止人为窃电现象的发生。7目前电力系统配网自动化及配变监测的发展还处于初级阶段，只是在少数城市进行了局部试点。由于馈线开关及配电变压器分布点
