专利名称：配电变压器的防窃电方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明属于电网领域，特别涉及一种配电变压器的防窃电方法及系统。
背景技术：
目前，常用的防止窃电的方法是在变压器的二次出线与电度表之间采用物理隔离技术，例如，在专利号为CN90217886的中国专利文献中，公开了一种配电变压器防窃电装置，其中，全部引结线由不可拆卸的金属隔离层遮蔽，交流器装于配电变压器体内。该方案采用将低压侧的变流器装于变压器体内，变流器的引结线经过密封盒及金属管连接至电表箱，由此来防止发生窃电行为。又例如，在专利号为CN97204577的中国专利文献中，公开了一种配电变压器低压计量防窃电装置，其实质也是通过物理隔离方式来防止窃电的发生。尽管物理隔离方式会增加用户窃电的难度，然而，该些防窃电的方式仍难以杜绝某些用户的窃电行为，而且，某些用户往往采用在隔离点处更改引结线的连接以跳过电度表和监测设备的监测的方式来进行窃电，而当电力工作人员来现场检查前又将更改的引结线恢复原状，由此来避免窃电行为被发现，因此，迫切需要一种新型的防窃电方法，以便基于这种方法，生产出代替当前使用的物理式的防窃电隔离的产品。

发明内容
本发明的目的在于提供一种配电变压器的防窃电方法及系统，以便能及时检测窃电行为的发生。基于上述目的，本发明提供一种配电变压器的防窃电方法，包括步骤1)获取变压器第一侧线路及第二侧线路的供电数据；2)将第一侧线路及第二侧线路中至少一侧线路的供电数据进行转换，以便能够基于供电数据的比较来确定是否发生窃电。优选地，所述步骤1)还包括步骤1-1)获取三相变压器高压侧的三相供电电流及低压侧的三相供电电流；优选地，所述步骤幻还包括步骤2-1)将所述三相变压器低压侧的三相供电电流中的每一相供电电流分解为三个子供电电流，以使每一组三相子供电电流包含的三个子供电电流之间的相位关系满足第一预定关系；2- 基于预获取的所述三相变压器的低压侧与高压侧的电流转换关系将各组三相子供电电流分别进行转换，以获得转换后的各组三相子供电电流；2- 基于所获得的转换后的各组三相子供电电流及步骤1-1)中所获取的高压侧的三相供电电流中的每一相供电电流的比较来确定是否发生窃电。优选地，所述步骤2-1)还包括步骤将所述三相变压器低压侧的三相供电电流中的每一相供电电流分解为三个子供电电流，以使每一组三相子供电电流包含的三个子供电电流之间的相位关系满足第一预定关系、且该三个子供电电流各自所对应的电流向量长度满足第二预定关系。本发明还提供一种配电变压器的防窃电系统，包括获取模块，用于获取变压器第一侧线路及第二侧线路的供电数据；比较模块，用于将第一侧线路及第二侧线路中至少一侧线路的供电数据进行转换，以便能够基于供电数据的比较来确定是否发生窃电。优选地，所述获取模块还包括子获取模块，用于获取三相变压器高压侧的三相供电电流中的每一相供电电流及低压侧的三相供电电流中的每一相供电电流；优选地，所述比较模块还包括向量分解模块，用于将所述三相变压器低压侧的三相供电电流中的每一相供电电流分解为三个子供电电流，以使每一组三相子供电电流包含的三个子供电电流之间的相位关系满足第一预定关系；转换模块，用于基于预获取的所述三相变压器的低压侧与高压侧的电流转换关系将各组三相子供电电流分别进行转换，以获得转换后的各组三相子供电电流；判断模块，用于基于所述转换模块所获得的转换后的各组三相子供电电流及所述子获取模块所获取的高压侧的三相供电电流中的每一相供电电流的比较来确定是否发生窃电。优选地，所述向量分解模块还包括子向量分解模块，用于将所述三相变压器低压侧的三相供电电流中的每一相供电电流分解为三个子供电电流，以使每一组三相子供电电流包含的三个子供电电流之间的相位关系满足第一预定关系、且该三个子供电电流各自所对应的电流向量长度满足第二预定关系。本发明的有益效果在于，基于变压器第一侧与第二侧的供电数据，尤其是电流，的转换关系，来将供电数据等进行转换，随后再基于供电数据的比较，可确定所述变压器的供电线路中是否发生窃电，以便能及时采取相关措施，有效降低窃电行为所带来的各种损失。


图1为本发明配电变压器的防窃电方法的流程图。图2为本发明配电变压器的防窃电方法的优选实施例的流程图。图3为三相供电电流向量la、lb、Ic的分解示意图。图4为本发明配电变压器的防窃电系统的结构示意图。图5为本发明配电变压器的防窃电系统的优选实施例的结构示意图。
具体实施例方式图1示出了本发明的配电变压器的防窃电方法的流程图。其中，本发明所述的防窃电方法主要由防窃电系统来执行，所述防窃电系统为安装在计算机设备中的应用模块等。该计算机设备为一种能够按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备，其硬件包括但不限于微处理器、FPGA、DSP、嵌入式设备寸。在步骤Sl中，所述防窃电系统获取变压器第一侧线路及第二侧线路的供电数据。 其中，所述变压器包括但不限于单相降压变压器、三相降压变压器等。所述防窃电系统获取变压器第一侧线路及第二侧线路的供电数据的方式包括但不限于1)由设置在所述变压器第一侧线路及第二侧线路的供电数据采集装置提供给所述防窃电系统。2)由其他设备将所述变压器第一侧线路及第二侧线路的供电数据提供给所述防窃电系统等。其中，所述供电数据包括但不限于交流电流、交流电压、有功功率、无功功率、有功电度等。接着，在步骤S2中，所述防窃电系统将第一侧线路及第二侧线路中至少一侧线路的供电数据进行转换，以便能够基于供电数据的比较来确定是否发生窃电。
具体地，所述防窃电系统基于预定的第一转换关系将第一侧线路的供电数据进行转换以便与第二侧对应的供电数据进行比较；或者，基于预定的第二转换关系将第二侧线路的供电数据进行转换以便与第一侧对应的供电数据进行比较；又或者，基于预定的第三转换关系将第一侧线路的供电数据进行转换、并基于预定的第四转换关系将第二侧线路的供电数据进行转换，随后再将经过转换后的第一侧供电数据与经过转后的第二侧对应的供电数据进行比较以便与第二侧对应的供电数据进行比较，来确定是否发生窃电。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，所述第一转换关系、第二转换关系、第三转换关系及第四转换关系中包括功率转换关系、电流转换关系、电压转换关系等；其中， 所述第一转换关系与第二转换关系与变压器的第一侧及第二侧的线圈匝数比相关，第三转换关系与第四转换关系中的一者或者两者与变压器的第一侧及第二侧的线圈匝数比相关； 此外，当变压器为三相变压器时，各转换关系还与三相变压器的接线方式，例如，星型或三角型等，相关。例如，所述防窃电系统基于预定的第一侧与第二侧的电流转换关系将第一侧线路的电流Il进行转换以获得电流12’，并将该电流12’与所述防窃电系统在步骤Sl获取的第二侧线路的电流12进行比较，当电流12’与电流12之间的差值在预定范围内，则所述防窃电系统确定没有窃电行为发生，否则，则确定有窃电行为发生。请参见图2，其为本发明优选的防窃电方法的流程图。所述方法包括步骤Si’、步骤S21、步骤S22及步骤S23。在步骤Si，中，所述防窃电系统获取三相变压器高压侧的三相供电电流及低压侧的三相供电电流。其中，所述防窃电系统获取变压器高压侧的三相供电电流的方式包括但不限于1)基于设在所述变压器高压侧的互感器的二次侧交流电流的采样电流，来获得所述变压器高压侧的三相供电电流；2)有其他设备提供给所述防窃电系统。所述防窃电系统获取变压器低压侧的三相供电电流的方式与所述防窃电系统获取变压器高压侧的三相供电电流相同或相似，并以引用的方式包含于此，不再赘述。接着，在步骤S21中，所述防窃电系统将所述三相变压器低压侧的三相供电电流中的每一相供电电流分解为三个子供电电流，以使每一组三相子供电电流包含的三个子供电电流之间的相位关系满足第一预定关系。其中，所述第一预定关系包括任意一种三相电流之间的相位关系，优选地，所述第一预定关系包括第一组三个子供电电流彼此之间的相位差为120度、第二组三个子供电电流彼此之间的相位差也为120度、第三组三个子供电电流彼此之间的相位差为0度等。具体地，所述防窃电系统先将步骤Si’中获得的低压侧的三相供电电流la、Ib及 Ic 分别分解为(Ia+，Ia-，IaO)、(lb+, Ib-, IbO)、(Ic+, Ic-, IcO)，如图 3 所示，进而所述防窃电系统获得三组三相子供电电流为(la+, Ib+, Ic+), (la-, Ib-, Ic-), (IaO, IbO, IcO), 其中，三相子供电电流la+、Ib+, Ic+之间的相位、三相子供电电流Ia_、Ib-, Ic-之间的相位以及三相子供电电流IaO、IbO, IcO之间的相位满足第一预定关系；例如，三相子供电电流la+、Ib+, Ic+之间的相位差为120度，三相子供电电流Ia_、Ib-, Ic-之间的相位差也为 120度，三相子供电电流IaO, IbO, IcO之间的相位差为0度。其中，所述防窃电系统基于投影法或者基于预定公式将低压侧的三相供电电流 la、Ib 及 Ic 分别分解为三个子供电电流(Ia+，Ia-，IaO)、(lb+, Ib-, IbO)、(Ic+, Ic-, IcO)。
例如，如图3所示，所述防窃电系统先将低压侧的供电电流Ia分别投影在极坐标平面中θ =90°，θ = 170°，及θ = 300°的三个向量上，以获得三个子供电电流la+、 la-、及IaO，随后再将低压侧的供电电流rt分别投影在极坐标平面中θ = 330°，θ = 190°，及θ = 300°的三个向量上，以获得三个子供电电流lb+、lb-、及IbO，随后再将低压侧的供电电流Ic分别投影在极坐标平面中θ =210°，θ = 50°，及θ = 300°的三个向量上，以获得三个子供电电流Ic+、Ic-，及IcO，接着，所述防窃电系统基于各子供电电流来获得相位差为120度的第一组和第二组三相子供电电流(Ia+，Ib+, Ic+), (la-, Ib-, Ic-)、以及相位差为0度的第三组三相子供电电流(IaO，IbO, IcO)。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，上述低压侧三相供电电流的分解方法仅为举例，事实上基于任何将所述三相变压器低压侧的三相供电电流中的每一相供电电流分解为三个子供电电流，以使每一组三相子供电电流包含的三个子供电电流之间的相位关系满足第一预定关系的实现方式，均包含在本发明的范围内。优选地，所述步骤S21还包括步骤S211 (未予图示)。在步骤S211中，所述防窃电系统将所述三相变压器低压侧的三相供电电流中的每一相供电电流分解为三个子供电电流，以使每一组三相子供电电流包含的三个子供电电流之间的相位关系满足第一预定关系、且该三个子供电电流各自所对应的电流向量长度满足第二预定关系。其中，所述第二预定关系包括任意一种三相电流之间各自所对应的电流向量的长度关系，优选地，所述第二预定关系包括三相电流之间各自所对应的电流向量长度相等或者成预定比例等。例如，在Dynll接线组别的三相配电变压器中，所述防窃电系统先基于步骤 Si’中获得的低压侧的三相供电电流la、lb、Ic以及相互的相位关系，将所述三相供电电流la、lb、Ic分别分解为三个子供电电流(/a+， α_, Jfl0 )、(Jb+，fb_, Ibo)、 (L，乙，乙。)，进而获得三组三相子供电电流(/a+，4，/c+)、(L，Ib-'乙)、 (乙，4，乙)，其中，三相子供电电流/a+，n+之间的相位、三相子供电电流Λ—不― 之间的相位、以及三相子供电电流L Jbo，/⑷之间的相位满足第一预定关系、且三相子供电电流Jbo，4各自所对应的电流向量长度、三相子供电电流/a— Jb_，—各自所对应的电流向量长度、以及三相子供电电流/a。Jbo，。各自所对应的电流向量长度满足第二预定关系； 例如，三相子供电电流/a+ Jb+ H间的相位差为120度，三相子供电电流/a— Jb_，—之间的相位差也为120度，三相子供电电流乙Jbo，。之间的相位差为0度，/a+对应的电流向量的长度|乙+1=L对应的电流向量的长度1=L对应的电流向量的长度I，^—对应的电流向量的长度C =1对应的电流向量的长度t =乙对应的电流向量的长度乙，/n对应的电流
a0
向量的长度|乙。|=4对应的电流向量的长度|4|=1。对应的电流向量的长度。其中，所述防窃电系统基于投影法或者基于预定公式来将低压侧的三相供电电流 /二，/6，//分别分解为(1， α—，L)、(4，V' 4) L‘ L, 4)。例如，所述防窃电系统基于公式(1)来将供电电流Ia分解为三个子供电电流(/α+， α_, t)，再基于公式O)、(3)分别将供电电流Πκ Ic分解为三个子供电电流(/A+，I, 4)、(/+，/，
权利要求
1.一种配电变压器的防窃电方法，其特征在于，包括步骤1)获取变压器第一侧线路及第二侧线路的供电数据；2)将第一侧线路及第二侧线路中至少一侧线路的供电数据进行转换，以便能够基于供电数据的比较来确定是否发生窃电。
2.根据权利要求1所述的配电变压器的防窃电方法，其特征在于，所述步骤1)还包括步骤获取三相变压器高压侧的三相供电电流及低压侧的三相供电电流。
3.根据权利要求2所述的配电变压器的防窃电方法，其特征在于，所述步骤幻还包括以下步骤2-1)将所述三相变压器低压侧的三相供电电流中的每一相供电电流分解为三个子供电电流，以使每一组三相子供电电流包含的三个子供电电流之间的相位关系满足第一预定关系；2-2)基于预获取的所述三相变压器的低压侧与高压侧的电流转换关系将各组三相子供电电流分别进行转换，以获得转换后的各组三相子供电电流；2-3)基于所获得的转换后的各组三相子供电电流及所述步骤1-1)中所获取的高压侧的三相供电电流中的每一相供电电流的比较来确定是否发生窃电。
4.根据权利要求3所述的配电变压器的防窃电方法，其特征在于，所述步骤2-1)还包括步骤将所述三相变压器低压侧的三相供电电流中的每一相供电电流分解为三个子供电电流，以使每一组三相子供电电流包含的三个子供电电流之间的相位关系满足第一预定关系、且该三个子供电电流各自所对应的电流向量长度满足第二预定关系。
5.一种配电变压器的防窃电系统，其特征在于，包括获取模块，用于获取变压器第一侧线路及第二侧线路的供电数据；比较模块，用于将第一侧线路及第二侧线路中至少一侧线路的供电数据进行转换，以便能够基于供电数据的比较来确定是否发生窃电。
6.根据权利要求5所述的配电变压器的防窃电系统，其特征在于，所述获取模块还包括子获取模块，用于获取三相变压器高压侧的三相供电电流及低压侧的三相供电电流。
7.根据权利要求6所述的配电变压器的防窃电系统，其特征在于，所述比较模块还包括向量分解模块，用于将所述三相变压器低压侧的三相供电电流中的每一相供电电流分解为三个子供电电流，以使每一组三相子供电电流包含的三个子供电电流之间的相位关系满足第一预定关系；转换模块，用于基于预获取的所述三相变压器的低压侧与高压侧的电流转换关系将各组三相子供电电流分别进行转换，以获得转换后的各组三相子供电电流；判断模块，用于基于所述转换模块所获得的转换后的各组三相子供电电流及所述子获取模块所获取的高压侧的三相供电电流中的每一相供电电流的比较来确定是否发生窃电。
8.根据权利要求7所述的配电变压器的防窃电系统，其特征在于，所述向量分解模块还包括子向量分解模块，用于将所述三相变压器低压侧的三相供电电流中的每一相供电电流分解为三个子供电电流，以使每一组三相子供电电流包含的三个子供电电流之间的相位关系满足第一预定关系、且该三个子供电电流各自所对应的电流向量长度满足第二预定关系。
全文摘要
本发明涉及一种配电变压器的防窃电的方法及系统，其中，根据本发明的方法，所述防窃电系统先获取变压器第一侧线路及第二侧线路的供电数据；再将第一侧线路及第二侧线路中至少一侧线路的供电数据进行转换，以便能够基于供电数据的比较来确定是否发生窃电。本发明通过将供电数据转换后再比较，可有效确定所述变压器的供电线路中是否发生窃电，以便能及时采取相关措施，有效降低窃电行为所带来的各种损失。
文档编号G01R31/00GK102520266SQ20111031411
公开日2012年6月27日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者刘绍宁, 鞠保平 申请人:华平信息技术股份有限公司