基于电气参量传输增益匹配关系的配电网反窃电方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于配电网反窃电技术领域，尤其涉及一种基于电气参量传输增益匹配关 系的配电网反窃电方法。
【背景技术】
[0002] 窃电行为是指以非法占有用电量、少缴或不缴电费为目的，人为采用隐蔽或者其 他手段使表计不计量或者少计量用电量。窃电形式多种多样，常见的窃电方法可分为与计 量装置有关的窃电和与计量装置无关的窃电两大类。其中与计量装置有关的窃电主要包括 欠压法窃电、欠流法窃电、移相法窃电、扩差法窃电、采用窃电器窃电和电子表及集抄系统 窃电等；而与计量装置无关的窃电包括绕越计量装置窃电、私自增加用电设备容量窃电和 里勾外结窃电等。近几年，随着科技的发展，窃电手法越来越多，也越来越隐蔽，更是出现一 系列高技术窃电方法，如虚拟负载窃电、射频模块遥控窃电、微电子程控窃电、谐波窃电和 485通讯窃电等窃电手法。
[0003] 针对元器件窃电，传统的反窃电措施主要包括：完善计量表箱、计量柜、表尾的封 印；在变压器低压套管上加装防窃电帽；采用防窃电表箱；加强表前线管理，封闭变压器低 压出线和表前线；为防止客户倒表，采用双方向计度器、逆止式电能表或电子式电能表；对 私拉乱挂现象严重的地区，将低压线路更换为绝缘导线或电缆；对配电变压器推广TA(电 流互感器）套管，预防客户利用TA(电流互感器）窃电；计量TV(电压互感器）回路配置 失压记录仪等。随着窃电行为的隐蔽化，反窃电方式也由传统的针对元器件反窃电，逐渐发 展为利用用电信息采集系统进行反窃电。用电信息采集系统的普及促进了反窃电技术的发 展，一些文献中提出的基于用户用电信息实时监测的窃电辨识方法得到了推广。通过实时 比较用电信息与历史数据，或综合分析网络中电气量的变化情况，找出窃电的可疑用户。
[0004] 虽然现有的反窃电方法能辨识出一些窃电现象，但是仍存在一定的局限性：针对 元器件的反窃电技术大多数是见招拆招，不具有普遍适用性和网络全局性；而基于用户用 电信息实时监测的窃电辨识方法大多数选取电压、电流或功率作为窃电判据中的电气参考 量，这些电气量随电网运行而时刻变化，若窃电现象隐含于其中，就难以找出因窃电而引起 的电气参量的变化规律，缺乏辨识窃电现象的理论依据。为保障电力系统的经济性和安全 性，迫切需要建立一种新型、准确、可行的窃电辨识方法。
【发明内容】
[0005] 为了适应电力系统经济性和安全性的需求，提供一种新型、准确、可行的窃电辨识 方法，本发明提出了一种基于电气参量传输增益匹配关系的配电网反窃电方法，具体步骤 包括：
[0006] 步骤1、采集配电网每个节点的运行信息；
[0007] 步骤2、判断某节点电压是否处于有效范围内，若是，则执行步骤3,若否，则说明 电压数据有误，停止窃电判别；
[0008] 步骤3、计算一条支路两端节点电压信号的传输增益与该支路功率量的传输增 益；
[0009] 步骤4、比较上述计算得到的功率传输增益与电压传输增益，当两者一致时，则判 定无用户窃电行为，当两者不一致时，则判定发生用户窃电行为，当两者从不一致又重新 保持一致时，则判定用户窃电行为结束；
[0010] 步骤5、重复步骤1~步骤4 ;并根据判据起作用时对应的支路位置来定位窃电行 为发生处。
[0011] 所述运行信息是利用配电网自动化系统的用电信息采集系统来获得的。
[0012] 所述运行信息包括：电压有效值、负荷复功率或有功功率和功率因数。
[0013] 所述运行信息来源于稳态运行系统的整周期量测值。
[0014] 所述传输增益采用比值形式分别描述同量纲下电压、功率关系。
[0015] 所述方法还记录下判定用户窃电行为的发生和结束的时刻及其位置，为反窃电部 门进一步核对窃电行为提供证据。
[0016] 本发明的有益效果在于：将窃电判据与定位融为一体，有效发现通过改变电流和 功率进行窃电的行为，将窃电现象"透明化"，为反窃电部门提供了一件审核利器，为电网挽 回损失提供准确的数据支持。
【附图说明】
[0017] 图1是简单支路功率传输示意图；
[0018] 图2是简单支路功率传输方框图；
[0019] 图3是节点功率传输示意图；
[0020] 图4是节点功率传输方框图；
[0021] 图5是基于电气参量传输增益匹配关系的配电网反窃电方法的流程图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图，对实施例作详细说明。
[0023] 基于电气参量传输增益匹配关系的配电网反窃电方法的理论基础如下：
[0024] -、功率传输增益推导
[0025] 支路功率传输描述的目标，就是给出支路注入功率与支路输出功率之比的解析 式，称其为功率传输增益，其意义在于支路损耗由支路输出功率线性表示之后，支路送出功 率等于注入功率与传输增益之积，由此构成支路功率的输送关系。
[0026] I. 1支路功率传输增益
[0027] 图！中，i，j为节点序号；4为节点i的注人功率4为负荷功率节点j输出 的功率。
[0028] 图1所示的简单电力系统中，支路损耗功率与对地消耗功率可以看作两个串联阻 抗的功率消耗，支路损耗功率由对地消耗功率线性表示，成为求取功率传输增益的关键。
[0029] 设：支路i_j的阻抗为Zlj，矣为支路损耗功率
[0030] 依功率平衡性质，有 CN 105184658 A 兄明 3/6 页
[0032] 当节点电压已知时，$对应的阻抗为
[0034] 则可将上述电力系统的输电模型，转换为Zlj和z ;两个阻抗的串联模型。
[0035] 依据这个电路模型可以给出各电气参量的解析表达式。
[0036] 设：电路中的电流为& ,
[0037] 阻抗Zl]的消耗功率为
[0039] 阻抗z,的消耗功率为
[0041] 两式之比为
[0044] 此时，支路损耗功率转换为送出功率的函数。将此关系代入（1)式，有
[0046] 考虑功率的传递关系，矣代表支路注入功率，是源，而^为送出功率，上式转化为
[0048] 借鉴控制理论的方框图思想，上式可由图2表示。
[0049] 图2中，反馈回路代表支路阻抗损耗。
[0050] 支路功率传输增益为
[0052] 1. 2节点的功率传输增益
[0053] 图3所示的电力系统中，两条对地支路的可以看作两个并联阻抗的功率消耗，其 中一条对地支路为负荷支路，另一条为描述输电通路形成的等值支路。
[0054] 图3中，节