CN108152552A - 一种用于精准捕获Dimmer干扰的防窃电方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于精准捕获Dimmer干扰的防窃电方法，采集一个周期64个交流电压数据并做快速傅里叶变换，计算出其频域数据，该方法没有采取电力***中普遍存在的奇次谐波，而选取其中多个20次以上的偶次谐波含量作为典型频域数据进行分析，用以判断电压采样是否被Dimmer调速器干扰，从而达到精确捕获的目的。在捕获Dimmer调速器干扰的基础上，及时切换电量的计量方式，使用额定电压与采集到的电流有效值来计量电量。
Description
技术领域
本发明涉及一种精准捕获Dimmer干扰的方法，便于电力公司及时制止窃电行为，确保用电安全和电力企业经济不受损失。
背景技术
目前主流的单相电能表都采用双回路计量的方法来防止窃电，当火线与零线上通过的电流不一致时，选用通过电流较大的回路来计量电量。但是通过外接一种常见的器件：Dimmer调速器就可以使双回路计量防窃电法形同虚设，使电力企业遭受重大损失。
电能表是通过分别采样电力线上的电压、电流信号以及二者间的相位差来计量通过电能表的有功、无功电量。Dimmer调速器通过干扰计量设备的电压采样来达到窃电的目的。目前，尚没有办法对Dimmer调速器的窃电信息进行监控。
发明内容
本发明的目的是针对Dimmer调速器的窃电信息难以进行监控的问题，提出一种用于精准捕获Dimmer干扰的防窃电方法。
本发明的技术方案是：
本发明提供一种用于精准捕获Dimmer干扰的防窃电方法，该方法包括以下步骤：
S1、采用标准正弦波作为对照样本，在电能表接Dimmer调速器的情况下，采集标准正弦波一个周期内的交流电压数据进行处理，获取接调速器电压频域特征阈值；
S2、采用标准正弦波作为对照样本，在电能表不接Dimmer调速器的情况下，按照前述步骤获取不接调速器电压频域特征阈值；
S3、电能表正常工作时，采集一个周期内的交流电压实时数据，获取实时电压频域特征值，根据实时电压频域特征值与接调速器电压频域特征阈值、不接调速器电压频域特征阈值的接近程度区分是否有Dimmer干扰。
进一步地，S1中，一个周期内有32、64或者128个交流电压数据。
进一步地，S1具体为：
S1-1、采用标准正弦波作为对照样本，在电能表接Dimmer调速器的情况下，采集标准正弦波一个周期内的交流电压数据作为样本，对样本进行快速傅里叶变换获取其对应的频域数据；
S1-2、获取前述样本频域数据中的若干个n次以上的偶次谐波含量作为接表典型频域数据；
S1-3、对前述接表典型频域数据进行取倒数再取和处理，得到接调速器电压频域特征值；
S1-4、重复步骤S1-1至1-3若干次，获取若干个接调速器电压频域特征值，计算其平均值作为接调速器电压频域特征阈值。
进一步地，S1-2中，n的取值范围是：20-30；优选20。
进一步地，S1-2中，将接表典型频域数据按照采样窗口的先后进行滑动滤波，去除突变信号。
进一步地，S3具体为：
S3-1、电能表正常工作时，采集一个周期内的交流电压数据作为样本，对样本进行快速傅里叶变换获取其频域数据；
S3-2、获取频域数据中的若干个n次以上的偶次谐波含量作为典型频域数据；
S3-3、对前述若干个典型频域数据进行取倒数再取和处理，获取实时电压频域特征值；
S3-4、根据实时电压频域特征值与接表阈值、不接表阈值的的接近程度区分是否有Dimmer干扰。
进一步地，S3-2中，将典型频域数据按照采样窗口的先后进行滑动滤波，去除突变信号。
本发明的有益效果：
本发明可以精确捕获Dimmer调速器的干扰，在捕获Dimmer调速器干扰的基础上，及时切换电量的计量方式，使用额定电压与采集到的电流有效值来计量电量，尽最大可能挽回电力企业的损失。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1为正常市电电压波形。
图2为正常市电经过一组可控硅的电压波形。
图3为正常市电经过多组可控硅的电压波形。
图4 Dimmer窃电电路。
图5为正常市电频域数据。
图6为Dimmer调速器影响较小时，市电频域数据。
图7为Dimmer调速器影响较大时，市电频域数据。
图8捕获Dimmer调速器产生的干扰的方法流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
正常市电下，市电电压波形如图1。如果市电经过Dimmer调速器，调速器有两个正反向并联的可控硅，则波形如图2。实际使用情况下的调速器比较复杂，是用多个可控硅组成，则波形如图3。Dimmer调速器是串联在电能表的输入端，如图4所示，使电能表采集的电压信号发生畸变，降低电能表采集到的电压有效值，导致电能表只能计量到部分电量，丢失部分的电量难以衡量及追补。而电能表输出端的负载由于没有接入Dimmer调速器，可以得到完整的未经干扰的电力，从而达到窃电的目的。
本发明提供了一种精准捕获Dimmer调速器产生的干扰的方法，采集一个周期64个交流电压数据并做快速傅里叶变换，计算出其频域数据，该方法选取其中多个20次以上的偶次谐波含量作为典型频域数据进行分析，用以判断电压采样是否被Dimmer调速器干扰，从而达到精确捕获的目的。
本发明选用多个20次以上的偶次谐波含量作为典型频域数据，对m个2×(10+n)次频域数据进行取倒数再取和处理。根据结果(接或不接Dimmer调速器)的分布集中区域确定一个阈值用以区分是否有Dimmer干扰。通过实验数据对比(图5～图7)可发现，正常市电的典型频域数据比Dimmer调速器影响下的市电频域数据在数量级上相差1到2级，这就为捕获Dimmer干扰提供了很好的辨识度。
同时考虑到要将Dimmer调速器串联到电能表的输入端，势必要经过重新接线的过程，不会在电能表的运行过程中突然出现，突然消失。可以使用滤波算法将偶然在典型频域中出现的干扰滤除，使捕获Dimmer干扰更精准。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (7)
1.一种用于精准捕获Dimmer干扰的防窃电方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、采用标准正弦波作为对照样本，在电能表接Dimmer调速器的情况下，采集标准正弦波一个周期内的交流电压数据进行处理，获取接调速器电压频域特征阈值；
S2、采用标准正弦波作为对照样本，在电能表不接Dimmer调速器的情况下，按照前述步骤获取不接调速器电压频域特征阈值；
S3、电能表正常工作时，采集一个周期内的交流电压实时数据，获取实时电压频域特征值，根据实时电压频域特征值与接调速器电压频域特征阈值、不接调速器电压频域特征阈值的接近程度区分是否有Dimmer干扰。
2.根据权利要求1所述的用于精准捕获Dimmer干扰的防窃电方法，其特征在于S1中，一个周期内有32、64或者128个交流电压数据。
3.根据权利要求1所述的用于精准捕获Dimmer干扰的防窃电方法，其特征在于S1具体为：
S1-1、采用标准正弦波作为对照样本，在电能表接Dimmer调速器的情况下，采集标准正弦波一个周期内的交流电压数据作为样本，对样本进行快速傅里叶变换获取其对应的频域数据；
S1-2、获取前述样本频域数据中的若干个n次以上的偶次谐波含量作为接表典型频域数据；
S1-3、对前述接表典型频域数据进行取倒数再取和处理，得到接调速器电压频域特征值；
S1-4、重复步骤S1-1至1-3若干次，获取若干个接调速器电压频域特征值，计算其平均值作为接调速器电压频域特征阈值。
4.根据权利要求3所述的用于精准捕获Dimmer干扰的防窃电方法，其特征在于S1-2中，n的取值范围是：20-30；优选20。
5.根据权利要求3所述的用于精准捕获Dimmer干扰的防窃电方法，其特征在于S1-2中，将接表典型频域数据按照采样窗口的先后进行滑动滤波，去除突变信号。
6.根据权利要求1所述的用于精准捕获Dimmer干扰的防窃电方法，其特征在于S3具体为：
S3-1、电能表正常工作时，采集一个周期内的交流电压数据作为样本，对样本进行快速傅里叶变换获取其频域数据；
S3-2、获取频域数据中的若干个n次以上的偶次谐波含量作为典型频域数据；
S3-3、对前述若干个典型频域数据进行取倒数再取和处理，获取实时电压频域特征值；
S3-4、根据实时电压频域特征值与接表阈值、不接表阈值的的接近程度区分是否有Dimmer干扰。
7.根据权利要求6所述的用于精准捕获Dimmer干扰的防窃电方法，其特征在于S3-2中，将典型频域数据按照采样窗口的先后进行滑动滤波，去除突变信号。
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