【正文】 端電壓，運(yùn)放的輸出為高電平，經(jīng)過二極管 D 給儲能1電容 C 充電，如果運(yùn)放同相輸入低于反相輸入，運(yùn)放的輸出為低電平，這時 C10將通過 R 進(jìn)行放電。由于二極管的反相漏電流 I 、運(yùn)放的 T1B, T1C 的輸2 D入電流 I 、電容器 C 的漏電流、R 的放電電流 I 的存在，峰值跟隨器的輸A1020R出不能絕對等于運(yùn)放同相輸入端的峰值電壓。但通過選擇合適的器件，二極管選開關(guān)二極管、電容器選聚四氟乙烯電容器可以使二極管和電容的漏電降到很低(幾個 uA)，而運(yùn)放 TLC2254 的輸入端電流只有 1pA 可以使二極管、電容器、運(yùn)放對峰值跟隨的影響降到很低。R 是為了在輸入端電壓降低時，給電容器 C20提供一個放電回路，由于電網(wǎng)上的電流屬于緩慢變化信號，并且系統(tǒng)對峰值10保持的響應(yīng)速度的要求也不苛刻，這個電阻選擇阻值較大的電阻。實(shí)際選擇這個電阻的阻值為 200K，這樣可以減少電容器的放電電流，提高峰值保持的精度。峰值跟隨器的輸出經(jīng)過電壓跟隨器之后，經(jīng)過可調(diào)電阻 W 分壓后，輸出的1電壓作為判斷用戶是否有電流型竊電的比較基準(zhǔn)。 用戶竊電方法的判別本節(jié)可以分為三部分，第一部分是電壓型竊電的判斷，第二部分是電流型竊電的判斷，第三部分是用戶竊電信號的產(chǎn)生。 電壓型竊電斷開電能表的電壓接線的竊電方法操作起來最簡單，是現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的比較常見的竊電方法。 電壓型竊電對電能計(jì)量的影響電壓型竊電包括斷開 A 相電壓、B 相電壓和 C 相電壓的一相或者兩相。下面的分析都是假設(shè)電網(wǎng)中硯相電壓平衡。如果斷開 A 相電壓，將使電能表測得的 U =0 ,根據(jù)公式(31)，電能表的記ab錄將比正常減少一半。如果斷開 C 相電壓，將使電能表測得的 U =0，根據(jù)公式(31),電能表的記cb錄將比正常減少一半。實(shí)際上斷開 A 相電壓和斷開 C 相電壓竊電操作手法相同，給電能表計(jì)量帶來的影響也相當(dāng)。B 相為電能表兩個元件電壓輸入的公共端，如果斷開 B 相電壓將使電能表兩個元件的電壓線圈串聯(lián)。這樣的結(jié)果是：U =U = 。根據(jù)公式(33)，abcac電能表的計(jì)最損失一半。如果斷開三相電壓中的任意兩相，都會造成 U =U =0，使電能表的計(jì)量abc為 0，相當(dāng)于三相電壓同時取下。 電壓型竊電的判斷圖 33 為判斷是否有 A 相竊電的電路。圖 33 A 相電壓竊電判斷電路從電能表 Av, Bv 取出的線電壓 U ，在用戶正常用電的情況下這個電壓應(yīng)ab該為 100V 。4N25 為光耦，除了隔離作用之外，還起到電平轉(zhuǎn)換的作用。 R9, R10 組成一個分壓電路，通過對電源電壓分壓得到一個基準(zhǔn)電壓，光耦的輸出電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，適當(dāng)選取 R7, R8, R9, R10 的值，可以使電路在用戶正常用電情況下 R8 兩端的電壓高于 R10 兩端電壓，比較器 LM339 的輸出為低電平。如果用戶采用 A 相電壓竊電方式，斷開電能表的 A 相電壓，U 由 100Vab下降為 0V 而使 R8 兩端電壓降低，低于 R10 兩端電壓，LM339 輸出高電平，這個信號將通過一個或門通知單片機(jī)用戶正在竊電。C 相電壓竊電判斷的電路圖如 34 示，其原理和圖 34 完全相同，這里不再贅述。圖 34 C 相電壓竊電判斷電路圖 35 B 相電壓竊電判斷電路 電流型竊電電流型竊電對電能表計(jì)量的影響電流型竊電包括短路或斷路 A 相電流、C 相電流中的一相或者兩相。 B 相電流竊電的手法是電流型竊電中比較特殊的竊電方法，它采用的手段是將電能表電流互感器的公共端子同大地的連接斷開。如果用戶短路 A 相電流，測量 CT 的次級電流將全部或大部分從短路導(dǎo)線通過。根據(jù)公式(31)，如果這時用戶全部將 A 相的電流互感器短路，會使電能表的計(jì)量減少一半。如果斷路 A 相電流，電能表第一元件的電流線圈無電流通過，電能表的計(jì)量損失一半。如果用戶短路 C 相電流互感器或斷路 C 相電流互感器進(jìn)入電能表的連線，電能表的計(jì)量也將減少一半。如果用戶將電能表的公共端子同大地的連接斷開，造成了電能表的兩個元件的電流線圈串聯(lián)，這不但造成電能計(jì)量上的誤差，也容易損壞兩個電流互感器。 電流型竊電的判斷圖 36 為 A 相電流型竊電的判斷電路，37 為 C 相電流型竊電的判斷電路。這兩個電路完全相同。都是從電能表的電流端子上直接取來電流線圈上的電壓，將這個電壓放大后，利用其峰值與從母線上取來的參考電壓(E )進(jìn)行比較，當(dāng)f用戶正常用電時，電能表的 CT 的電流全部流過電能表的電流線圈，通過選擇電路中元件的值，可以使 T2B (T3B)的輸出電壓大于 E 。當(dāng)用戶短接電能表的f電流端子時，電能表電流端子兩端電壓降低，這時可以使 T2C (T3C)的輸出電壓小于 E ，可以使 T2D , (T3D)輸出高電平，表示用戶正在竊電。f圖 36 判斷 A 相電流型竊電電路圖圖 37 判斷 C 相電流型竊電電路圖 竊電信號的產(chǎn)生這部分從整體上來看是一個由二極管組成的或門，見圖 38 它根據(jù)前面得到的電流竊電和電壓竊電信號，向微處理器提供一個用戶竊電信號。只要前面的竊電判斷電路有一路輸出高電平，這個電路將輸出高電平。另外這部分電路設(shè)計(jì)中還要考慮用戶母線電流不足的情況下使微處理器不要發(fā)生誤記。電路原理圖如圖 38。圖 38 總竊電信號產(chǎn)生電路圖中的 A1, B1 一直到 C11 等點(diǎn)是前面的電壓型、電流型竊電的竊電信號經(jīng)過二極管的輸出。在用戶沒有竊電的情況下，這六路全為低電平，這樣三極管T1 截止，三極管 T2 導(dǎo)通，使運(yùn)放 T3 的同相輸入端為低電平，T3 輸出低電平。六路中只要有一路輸出高電平，T1 導(dǎo)通，其集電極電平為低， T2 截止，這樣可以事先選擇 R69 , R70 , R71 , R72 的值，使 T3 的同相輸入電壓大于反相輸入電壓，這樣運(yùn)放輸出高電平表示用戶正在竊電，單片機(jī)檢測到這個信號后，再根據(jù)上面六個具體電位來判斷用戶的具體竊電方式。電容 C 是為了對竊電信號進(jìn)行延時，以免發(fā)生誤判斷。圖中信號 G 是根據(jù)母線電流給出的信號，當(dāng)母線電流大于 4A 時，G 為 1，這時它對后面的電路不產(chǎn)生影響。 當(dāng)母線電流小于 4A 時，G 為 0，這時無論前面竊電信號如何，系統(tǒng)將不給出竊電信號，因?yàn)榇藭r由于系統(tǒng)電源電壓不足，單片機(jī)、DS12887A 有可能工作在臨界狀態(tài)，不能正常記錄竊電信息。這樣就可以保證單片機(jī)記錄竊電信息的準(zhǔn)確。第四章 總結(jié)本論文研究設(shè)計(jì)的反竊電裝置包括電源部分、用戶竊電判斷部分、微處理器處理部分，論文的主要完成的工作如下：實(shí)現(xiàn)了從高壓側(cè)取電源的思想。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)電源在母線電流較低和較高的情況下，都可以穩(wěn)定工作，為系統(tǒng)提供所需的工作電源。實(shí)現(xiàn)了從高壓側(cè)獲取用戶真實(shí)用電信號，并利用這個信號判斷用戶是否進(jìn)行電流型竊電，利用基準(zhǔn)電壓判斷用戶是否進(jìn)行電壓型竊電，解決了以前反竊電裝置普遍存在的“自己比自己”的問題。將微處理器運(yùn)用到了反竊電系統(tǒng)中，記錄用戶每次竊電的開始時間、參考竊電量、竊電方式、結(jié)束時間。通過對系統(tǒng)各部分的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)一體化結(jié)構(gòu)的方案，解決以前的反竊電裝置自我防護(hù)能力差的問題對于智能反竊電系統(tǒng)研究的展望：現(xiàn)在的反竊電儀在固化后只能適應(yīng)一種類型的 CT，針對不同的 CT 變化比，需要在固化之前調(diào)節(jié)電路參數(shù)。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步研究能通過手持機(jī)或負(fù)空中心調(diào)節(jié)主機(jī)某些參數(shù)的方法，使主機(jī)能適應(yīng)不同類型的 CT。現(xiàn)在的反竊電裝置是利用模擬方式采集電能表記錄的用戶竊電信息，安裝比較復(fù)雜，隨著電能表的發(fā)展，一些電能表利用脈沖直接輸出用戶用電信號，反竊電裝置應(yīng)該有效的利用這些條件，通過數(shù)字采樣用戶的用電信號。參考文獻(xiàn)[1] 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本論文是在導(dǎo)師孫慧蓮副教授悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。本論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！　　本論文的順利完成，離不開大學(xué)四年各位老師的培養(yǎng)，在此感謝四年來所有一絲不茍，兢兢業(yè)業(yè)教書育人的老師們，在你們身上體現(xiàn)了一名人民教師的偉大與光榮，你們辛苦了。四年光陰一瞬即逝，很榮幸能與摯友們一起度過，感謝你們陪我經(jīng)歷快樂與痛苦，在你們身上也讓我受益匪淺，衷心希望我們的友誼地久天長。最后感謝為我成長操勞一生的父母，祝愿你們身體健康，萬事如意！