一种检测短接电能表的防窃电方法技术

本发明专利技术公开了一种检测短接电能表的防窃电方法，其分别采集电流互感器二次回路电流有效值Ui以及电能表电流接线端子电压有效值Uu，将电能表电流接线端电压有效值Uu除以电流互感器二次回路电流信号Ui转换的电压信号有效值得出电能表电流线圈电阻的等效电压值UR，由于UR与电能表两端电阻成比例，通过检测UR值的变化即可判断是否有电能表短接窃电。本发明专利技术的优势是可以准确区分短接电能表窃电和用户未用电的情况,利用短接电能表时的电阻变化进行短接电流互感器判断。

An anti electric stealing method for detecting short electric energy meter

The invention discloses a method for detecting short circuit power anti-theft method, which were collected in the two loop current transformer Ui and the effective value of electric energy meter current voltage effective value of Uu, the current electric energy meter terminal voltage RMS voltage signal Ui conversion circuit two times current signal divided by current Uu the transformer is effectively equivalent voltage electric energy meter current coil resistance value of UR, UR and the electric energy meter resistance proportional changes can be judged by detecting whether the UR value meter short circuit electricity stealing. The advantage of the invention is that it can accurately distinguish the situation of short circuit energy meter's stealing electricity and users' unused electricity, and make use of the change of resistance of short electric energy meter to judge short circuit current transformer.

【技术实现步骤摘要】
一种检测短接电能表的防窃电方法
本专利技术涉及一种防窃电电路，特别是一种检测短接电能表的防窃电方法。
技术介绍
在经济的高速发展的形势下，用电的需求量与日俱增，而电力销售市场的扩大又刺激了整个电力生产的发展。但是随着经济的发展和用电量的增大，尤其伴随着市场经济体系的建立，窃电问题变得越来越突出，国家为此蒙受了巨大的经济损失。窃电问题不仅困扰电力企业的发展，也严重影响了国家的经济建设和社会的稳定。计量的电能取决于电压、电流、功率因数三者与时间的乘积，改变以上任一要素，都可达到窃电的目的。现存的窃电手法种类很多，归纳起来主要有：(1)将电流互感器二次接线反接(电流移相法窃电)；(2)在电流互感器二次侧回路串接二极管；(3)开路电流互感器二次侧回路；(4)短接电能表。其中将电流互感器二次接线反接(电流移相法窃电)可以通过考虑正常接线极限负载(负载是纯感性或纯容性)时的电压互感器检测的线电压和电流互感器检测的相电流的相位关系，设定阈值来判断是否有窃电行为的发生。电流互感器二次回路串接二极管可以通过检测二次回路电流正负半波是否对称进行判断。而开路电流互感器二次回路可以通过检测电流互感器二次侧电压是否异常进行判断，但对于短接电能表，由于容易与用户不用电情况混淆，因此尚无稳定可靠的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种可以准确区分短接电能表窃电和用户未用电的情况，结构简单，运行可靠的，不会对电能表计量产生影响的一种检测短接电能表的防窃电方法。一种检测短接电能表的防窃电方法，其特征在于：分别采集电流互感器二次回路电流有效值Ui以及电能表电流接线端子电压有效值Uu，将电能表电流接线端电压有效值Uu除以电流互感器二次回路电流信号Ui转换的电压信号有效值得出电能表电流线圈电阻的等效电压值UR，由于UR与电能表两端电阻成比例，通过检测UR值的变化即可判断是否有电能表短接窃电。本专利技术采集电流互感器二次回路电流有效值以及电能表电流接线端子电压有效值，使用除法电路计算电能表两端电阻值，使用阈值比较电路判断若电阻值小于正常值则说明有短接电能表窃电，同时引入容错电路，排除用户不用电时，不进行短接电能表窃电判断。利用阈值比较方法判定电阻等效电压值小于正常值则说明有短接电能表窃电。利用容错电路排除用户不用电时的情况。提供一种检测短接电能表的防窃电电路，包括有电压采样电路、电流采样电路、除法电路、阈值比较电路、容错电路、结果显示电路，所述的电压采样电路设置于电能表电流接线端用于采集电能表电流接线端电压并将交流电压转换为有效值，所述的电流采样电路用于采集电流互感器二次回路电流并将交流电流转换为有效值电压信号，电压采样电路与电流采样电路将采集到的电压信号及电流信号发送给除法电路，由除法电路将采集到的电压信号和电流信号做除法，得到电能表电流线圈电阻的等效电压信号，阈值比较电路与除法电路相连以将测量的电阻等效信号与设定阈值比较，判断是否有短接窃电的情况，所述的检测短接电能表防窃电电路还包括有容错电路，容错电路分别与阈值比较电路及结果显示电路相连，容错电路用于避免在用户不用电时电流采样电路采集到零的情况，其在用户不用电时关闭结果显示电路，用户用电时开启结果显示电路，结果显示电路用于显示用户是否窃电。所述的电压采样电路利用单电源运放实现整流。所述的电流采样利用运放采集电流互感器的信号，同时利用运放还将采集到的交流信号转换为有效值。除法电路将电能表电流接线端电压有效值除以电流互感器二次回路电流信号转换的电压信号有效值得出电能表电流线圈电阻的等效电压值，由于除法电路输出电压值与电能表两端电阻成比例，通过检测uR值的变化即可判断是否有电能表短接窃电。阈值比较电路有两个作用，首先是记录正常状态下的电能表电流线圈电阻的等效电压值，利用电能表电流线圈电阻的等效电压值作为阈值，当发生短接时，阈值比较电路输出高电平。综上所述的，本专利技术相比现有技术如下优点：本专利技术的优势是可以准确区分短接电能表窃电和用户未用电的情况,利用短接电能表时的电阻变化进行短接电流互感器判断。此外本专利技术使用简单的运放电路实现短接判断，没用单片机等设备，结构简单。同时使用了二次回路电压电流信号进行判断，未在二次回路施加额外信号，不会对电能表计量造成影响。此外利用电能表电流线圈的电阻值作为阈值判断，判断结果稳定可靠。附图说明图1是本专利技术的检测短接电能表的防窃电方法的原理图。图2是电流互感器二次回路电路图。图3是电压采样电路图。图4是电流采样电路图。图5是除法电路。图6是阈值比较电路图。图7是容错电路图。图8是结果显示电路图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行更详细的描述。实施例1一种检测短接电能表的防窃电方法，分别采集电流互感器二次回路电流有效值以及电能表电流接线端子电压有效值，使用除法电路计算电能表两端电阻值，使用阈值比较电路判断若电阻值小于正常值则说明有短接电能表窃电，对用户不用电的情况进行容错处理。提供一种检测短接电能表的防窃电电路，包括有电压采样电路、电流采样电路、除法电路、阈值比较电路、容错电路、结果显示电路，所述的电压采样电路设置于电能表电流接线端用于采集电能表电流接线端电压并将交流电压转换为有效值，所述的电流采样电路用于采集电流互感器二次回路电流并将交流电流转换为有效值电压信号，电压采样电路与电流采样电路将采集到的电压信号及电流信号发送给除法电路，由除法电路将采集到的电压信号和电流信号做除法，得到电能表电流线圈电阻的等效电压信号，阈值比较电路与除法电路相连以将测量的电阻等效信号与设定阈值比较，判断是否有短接窃电的情况，所述的检测短接电能表防窃电电路还包括有容错电路，容错电路分别与阈值比较电路及结果显示电路相连，容错电路用于避免在用户不用电时电流采样电路采集到零的情况，其在用户不用电时关闭结果显示电路，用户用电时开启结果显示电路，结果显示电路用于显示用户是否窃电。1.判断短接电能表电流互感器二次回路电路图如图2所示，其中V1为用户用电电源，CT1为电流互感器，R1为电能表电流线圈等效电阻，R2为短接线路电阻。通过电流互感器测量回路电流i，用电压采样电路测量R1两端电压u，正常情况下,计算电流互感器负载电阻值R＝R1,当电能表被短接则测量负载电阻值R’＝R1//R2，由R’<R即可判断电能表被短接。2.电压采样一般有效值采样电路大多是利用二极管的单向导电性构成整流电路，但由于二极管的非线性使得测量有效值精度不高，尤其是测量电能表电流线圈的电压值时，当电压小于二极管的门槛电压时，电流基本过不去，转换误差更为严重。因此在有效值转化时，利用单电源运放代替二极管实现整流作用，可以克服二极管非线性和门槛电压的影响，实现精密整流。具体的电路如图3所示。图中运放U3A主要用于对电能表两端实现电压的差分测量，根据模电原理可知其输出满足如下关系：u＝ui1-ui2(2-1)当uA输入电压为正半周时，运放U1B构成跟随器输出电压：运放U1A构成减法器输出电压：即uA正半周时，输出电压uC与uA幅值相等，且相位相同。输入电压uA为负半周时，因单电源运放不输出电压，因此运放U1B输出为：uB＝0(2-5)运放U1A构成减法器输出电压：即uA正半周时，输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测短接电能表的防窃电方法，其特征在于：分别采集电流互感器二次回路电流有效值Ui以及电能表电流接线端子电压有效值Uu，将电能表电流接线端电压有效值Uu除以电流互感器二次回路电流信号Ui转换的电压信号有效值得出电能表电流线圈电阻的等效电压值UR，由于UR与电能表两端电阻成比例，通过检测UR值的变化即可判断是否有电能表短接窃电。

【技术特征摘要】
1.一种检测短接电能表的防窃电方法，其特征在于：分别采集电流互感器二次回路电流有效值Ui以及电能表电流接线端子电压有效值Uu，将电能表电流接线端电压有效值Uu除以电流互感器二次回路电流信号Ui转换的电压信号有效值得出电能表电流线圈电阻的等效电压值UR，由于UR与电能表两端电阻成比例，通过检测UR值的变化即可判断是否有电能表短接窃电。2.根据权利要求1所检测短接电能表的防窃电方法，其特征在于：利用阈值比较方法判定电阻等效电压值小于正常值则说明有短接电能表窃电。3.根据权利要求2所述的检测短接电能表的防窃电方法，其特征在于：利用容错电路排除用户不用电时的情况。4.根据权利要求1所述的检测短接电能表的防窃电方法，其特征在于：提供一种检测短接电能表的防窃电电路，其包括有电压采样电路、电流采样电路、除法电路、阈值比较电路、容错电路、结果显示电路，所述的电压采样电路设置于电能表电流接线端用于采集电能表电流接线端电压并将交流电压转换为有效值，所述的电流采样电路用于采集电流互感器二次回路电流并将交流电流转换为有效值电压信号，电压采样电路与电流采样电路将采集到的电压信号及电流信号发送给除法电路，由除法电路将采集到的电压信号和电流信号做除法，得到电能表电流线圈电阻的等效电压信号，阈值比较电路与...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海波，邵强，李贺龙，夏桃芳，刘建志，李思韬，赵进全，刘晓湘，刘佳，陈颖心，王春雨，王兴媛，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，国家电网公司，国网福建省电力有限公司福州供电公司，中国电力科学研究院有限公司，国网计量中心有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35