Идентификация несанкционированного потребления электроэнергии в фазах распределительных сетей с автоматизированными системами учёта

Максим Иванович Данилов; Ирина Геннадиевна Романенко

doi:10.34831/EP.2022.1087.2.003

Идентификация несанкционированного потребления электроэнергии в фазах распределительных сетей с автоматизированными системами учёта

Максим Иванович Данилов, Ирина Геннадиевна Романенко

Аннотация

Рассматривается распределительная электрическая сеть, в которой функционирует автоматизированная информационно-измерительная система учёта электроэнергии. Формулируется задача выявления несанкционированных потреблений мощности (электроэнергии) в фазах распределительной сети, идентификации абонентов и значений неучтённых токов их энергопотребления с помощью системы учёта. Проведён анализ предложенного ранее метода решения указанной задачи, основанного на построении упрощённой схемы замещения трёхфазной сети, показаны его недостатки и предложен новый метод выявления, расчёта и мониторинга несанкционированного энергопотребления. Предлагаемый метод основан на сравнении измеренных входных токов с расчётными, полученными по показаниям приборов учёта абонентов при известных параметрах проводов сети и питающих напряжений. Показано, что значение тока утечки зависит от разницы указанных токов и расположения в схеме сети абонента с несанкционированным энергопотреблением. Абоненты, в ответвлении которых имеются утечки тока, определяются путём анализа рассчитываемых сопротивлений проводов сети. Предложенный метод можно использовать для реализации новых диагностических функций в современных системах учёта электроэнергии.

Ключевые слова

распределительная сеть, несанкционированный отбор электроэнергии, метод идентификации, трёхфазная цепь, утечка тока.

Полный текст:

PDF

Литература

Ahmad, T. Review of various modeling techniques for the detection of electricity theft in smart grid environment [Text] / T. Ahmad, H. Chen, J. Wang [et al.] // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2018. – Vol. 82. – P. 2916 -- 2933.

Savian, F.D.S. Non-technical losses: a systematic contemporary article review [Text] / F.D.S. Savian, J.C.M. Siluk, F.M. Nascimento [et al.] // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2021. – Vol. 147. – P. 111205. – (doi: 10.1016/j.rser.2021.111205).

Tariq, M. Electricity Theft Detection and Localization in Grid-Tied Microgrids [Text] / M. Tariq, H.V. Poor // IEEE Transactions on Smart Grid. – 2018. – Vol. 9. – No. 3. – P. 1920 -- 1929. – (doi: 10.1109/TSG.2016.2602660).

Yip, S.C. An anomaly detection framework for identifying energy theft and defective meters in smart grids [Text] / S.C. Yip, W.N. Tan, C.K. Tan [et al.] // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. – 2018. -- Vol. 101. – P. 189 -- 203.

Leite, J.B. Detecting and locating non-technical losses in modern distribution networks [Text] / J.B. Leite, J.R.S. Mantovani // IEEE Transactions on Smart Grid. – 2018. -- Vol. 9. – No. 2. – P. 1023 -- 1032.

Biswas, P. Electricity Theft Pinpointing through Correlation Analysis of Master and Individual Meter Readings [Text] / P. Biswas, H. Cai, B. Zhou [et al.] // IEEE Transactions on Smart Grid. – 2019. -- Vol. 11(4). – P. 3031 -- 3042. – (doi: 10.1109/TSG.2019.2961136).

Buzau, M. Detection of non-technical losses using smart meter data and supervised learning [Text] / M. Buzau, J. Tejedor-Aguilera, P. Cruz-Romero [et al.] // IEEE Transactions Smart Grid. – 2019. -- Vol. 10. – P. 2661 -- 2670.

Messinis, G.M. A Hybrid Method for Non-Technical Loss Detection in Smart Distribution Grids [Text] / G.M. Messinis, A.E. Rigas, N.D. Hatziargyriou // IEEE Transactions on Smart Grid. – 2019. -- Vol. 10/ -- No. 6. – P. 6080 -- 6091. – (doi: 10.1109/TSG.2019.2896381).

Данилов, М.И. Метод выявления мест неконтролируемого потребления электроэнергии в электрических сетях 0,4 кВ [Текст] / М.И. Данилов, И.Г. Романенко // Изв. вузов. Электромеханика. – 2019. – Т. 62. -- № 4. – C. 90 -- 96. –(doi: 10.17213/0136-3360-2019-4-90-96).

Оморов, Т.Т. Метод идентификации несанкционированного потребления электроэнергии в распредсети по данным АСКУЭ [Текст] / Т.Т. Оморов, Б.К. Такырбашев, Т.Д. Койбагаров [и др.] // Электрические станции. – 2019. – № 2 (1051). – С. 37 -- 41.

Gao, Y. A Physically Inspired Data-Driven Model for Electricity Theft Detection with Smart Meter Data [Text] / Y. Gao, B. Foggo, N. Yu // IEEE Transactions on Industrial Informatics. – 2019. – Vol.14. -- No. 8. – P. 5076 – 5088. –(doi: 10.1109/TII.2019.2898171).

Ferreira, T.S.D. Load Flow-Based Method for Nontechnical Electrical Loss Detection and Location in Distribution Systems Using Smart Meters [Text] / T.S.D Ferreira, F.C.L. Trindade, J.C.M. Vieira // IEEE Transactions on Power Systems. – 2020. – Vol. 35. – P. 3671 – 3681.

Данилов, М.И. Метод расчёта и мониторинга нетехнических потерь электроэнергии в распределительной сети 380 В, контролируемой системой учёта [Текст] / М.И. Данилов, И.Г. Романенко // Электроэнергия. Передача и распределение. – 2020. – № 6 (63). – С.46 – 53.

Данилов, М.И. Метод идентификации одиночных утечек тока в фазах распределительной сети, контролируемой автоматизированной системой учёта [Текст] / М.И. Данилов, И.Г. Романенко // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2021. – Т. 21. -- № 2. – C. 41–52. – (doi: 10.14529/power210205).

Данилов, М.И. О выявлении и расчёте потерь электроэнергии автоматизированными системами учёта распределительных сетей при несанкционированных потреблениях [Текст] / М.И. Данилов // Электричество. – 2021. – № 6. – C. 51 -- 61. – (doi: 10.24160/0013-5380-2021-6-51-61).

Cavraro, G. Power distribution network topology detection with time-series signature verification method [Text] / G. Cavraro, R. Arghandeh // IEEE Transactions on Power Systems. – 2018. – Vol. 33. -- No. 4. – P. 3500 – 3509. – (doi: 10.1109/TPWRS.2017.2779129).

Pappu, S.J. Identifying Topology of Low Voltage Distribution Networks Based on Smart Meter Data [Text] / S.J. Pappu, N. Bhatt, R. Pasumarthy [et.al.] // IEEE Transactions on Smart Grid. – 2018. – Vol. 9. – P. 5113 – 5122.

Cavraro, G. Voltage analytics for power distribution network topology verification [Text] / G. Cavraro, V. Kekatos, S. Veeramachaneni. // IEEE Transactions on Smart Grid. – 2019. – Vol. 10. -- No. 1. – P. 1058 – 1067. – (doi: 10.1109/TSG.2017.2758600).

Кузькина, Я.И. Идентификация фаз подключения интеллектуальных счётчиков в низковольтной распределительной сети [Текст] / Я.И. Кузькина, И.И. Голуб // Вестник Иркутского государственного технического университета. – 2020. – Т. 24. -- № 1. – С. 135 – 144.

Lave, M. Distribution System Parameter and Topology Estimation Applied to Resolve Low-Voltage Circuits on Three Real Distribution Feeders [Text] / M. Lave, M.J. Reno, J. Peppanen // IEEE Transactions on Sustainable Energy. – 2019. -- Vol. 10. -- No. 3. – P. 1585 – 1592.

Данилов, М.И. К проблеме определения векторов тока и напряжения в распределительной сети по данным АИИС КУЭ [Текст] / М.И. Данилов, И.Г. Романенко // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2019. – Т. 19. -- № 4. – С. 87 – 94. – (doi: 10.14529/power190410).

Cunha, V.C. Automated Determination of Topology and Line Parameters in Low Voltage Systems Using Smart Meters Measurements [Text] / V.C. Cunha, W. Freitas, F.C.L. Trindade, S. Santoso // IEEE Transactions on Smart Grid. – 2020. – Vol. 11. -- No. 6. – P. 5028 – 5038.

Dutta, R. Parameter Estimation of Distribution Lines Using SCADA Measurements [Text] / R. Dutta, V.S. Patel, S. Chakrabarti, A. Sharma, R.K. Das, S. Mondal // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. – 2020. – Vol. 70. -- P. 1 – 11. – (doi 10.1109/TIM.2020.3026116).

Данилов, М.И. К проблеме определения параметров распределительной сети по данным АИИС КУЭ [Текст] / М.И. Данилов, И.Г. Романенко // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2020. – Т. 20. -- № 2. – С. 5 – 14. – (doi: 10.14529/power200201).

Danilov, M.I. On the Possibility of Calculating of the Wires Complex Impedances and the Repeat Grounding Connections Resistances in the Distribution Network 380 V According to the Accounting System Data [Text] / M.I. Danilov, I.G. Romanenko, R.E. Berezhnoy // International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). – 2021. – P. 19 – 24. – (doi: 10.1109/ICIEAM51226.2021.9446435).

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2022.1087.2.003