解决分压式窃电和移除电压窃电难题的新型防窃电电表设计
通过交换电能表火线端口的进线和出线的方式来达到窃电目的。对这种窃电行为,在不需要添加任何外围辅助器件的条件下,系统只需要通过监测功率的方向,就能判别出电流是否反向,进行事件记录。当然也可以将V9011设置为正向反向都累加的模式,这样,不管功率是正是反都能对能量进行累加。 5.2防电流不平衡窃电 典型的不平衡窃电方式是窃电者试图将火线零线先对换,然后将零线直接接到大地,或者将火线短接。对于这种窃电行为,电表设计者只需要花很小的成本,增加一个电流互感器,就能检测出来。因为,V9011具有完全独立双回路同时计量功能,系统总是可以选择电流较大的一路为依据进行计量。 理论上来说,正常情况下,火线电流和零线电流大小基本是一致的,而V9011能同时检测两路电流有效值,并且在1000:1动态范围内,其测量精度达到0.5%,因此,只需要预先设定一个不平衡判定的比例因子,通过对比火线电流和零线电流的大小,就能做出不平衡判定。 5.3防移除电压窃电 典型的移除电压窃电方式是窃电者试图移除电表的火电或者零线,使得电表没有供电电压而无法工作。 对付这样的窃电行为,电表设计者只需要增加一个低成本的功率CT,就能检测出来。由于功率CT从电流获取的电压是有限的,因此,对于很小的电流,功率CT获取的电压不足以供电能表工作。当用户窃电的时候,这时电表就相当于是功率CT的负载,这就对电能表系统功耗提出了要求,功耗小,功率CT就能做得小,既节省了成本又提高了安全性,一般的表壳也能装得下。而V9011具有低功耗计量模式,只需要一个能提供相当于1mA/3.3V的功率CT就能维持电表工作。重要的是V9011是一款纯硬件计量的SoC,只需要配置完计量参数之后,软件几乎不需要再参与计量部分工作,因此更加安全可靠,目前该方案已经十分成熟,并广泛应用于南亚市场。 当然,在这种防窃电计量模式下,因为没有电压,所以只能将电压约定为额定电压,采用电流有效值进行计量。 5.4串可控硅窃电 典型的串可控硅窃电方式是窃电者试图通过在电表零线进线端串一个吊扇调速开关,影响采样电压的波形,达到少计的窃电目的。 对付这样的窃电行为,V9011依然能够做出判定。因为V9011能够实时提供电压的每个采样点的数据,这样就能很方便地还原电压波形,进行电压分析。在不需要增加任何外围器件的条件下,电表设计者只需通过软件算法,对波形进行一定的还原分析,就能判定是否发生了窃电。如果发生了窃电,电能表将采取额定电压和实际测试的电流为准进行计量。 6结论 本设计充分利用了V9011SoC的多种低功耗工作模式,实现了对不同窃电行为的有效防治。在不增加额外成本的情况下,采用V9011的硬件RTC和测温补偿功能,实现了对各种窃电事件的准确记录。该表投入市场以来,产生了巨大的经济和社会效益,极大打击了不法分子的窃电行为。
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