6. Tổng quan về tài liệu nghiên cứu
2.1. Tổng quan vi phạm sử dụng điện trên địa bàn Quảng Nam
Theo thống kê trong giai đoạn 5 năm từ 2016-2020, Công ty Điện lực Quảng Nam đã phát hiện và xử lý 12.437 vụ vi phạm sử dụng điện, trong đó có 778 vụ trộm cắp điện, Tổng số tiền truy thu hơn 7 tỷ đồng.
Tổng số vụ vi phạm sử dụng điện giai đoạn 2016-2020
0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 Tổng 5 năm Tổng số vụ vi phạm 60 80 100 120 Tổng 5 năm Số vụ TCĐ
32
Tổng số tiền thu được giai đoạn 2016-2020 Bảng tổng hợp số liệu giai đoạn 2016-2020
Tên đơn vị
Tổng 5 năm Năm 2020 Năm 2019
Tổng số vụ vi phạm Số vụ TCĐ Tổng số tiền thu được Tổng số vụ vi phạm Số vụ TCĐ Tổng số tiền thu được Tổng số vụ vi phạm Số vụ TCĐ Tổng số tiền thu được Tam Kỳ 2,255 100 1,242,706,638 642 16 426,548,395 808 24 270,063,066 Núi Thành 1,205 64 784,964,306 498 12 192,344,032 392 13 211,434,874 Hội An 1,152 89 1,685,700,493 308 12 225,460,769 432 14 368,480,247 Duy Xuyên 1,258 49 790,854,682 365 12 136,599,007 520 11 245,609,223 Tiên Phước 795 58 153,352,143 328 9 27,731,512 221 10 37,182,581 Thăng Bình 1,552 106 594,879,963 395 12 174,099,011 576 16 138,549,700 Đại Lộc 1,059 62 372,088,407 342 9 76,013,862 312 11 89,231,402 Hiệp Đức 431 40 165,054,143 130 6 32,682,187 104 7 39,544,566 Điện Bàn 1,060 51 926,820,927 323 9 199,041,782 383 10 338,964,901 Đông Giang 212 28 49,383,438 70 4 9,011,186 57 6 11,388,584 Quế Sơn 806 53 193,760,411 280 10 47,584,162 252 9 52,384,709 Trà My 432 52 88,906,780 167 7 12,603,031 117 13 16,901,916 Nam Giang 220 26 69,142,770 48 3 4,001,261 80 4 12,455,853 Tổng 12,437 778 7,117,615,101 3,896 121 1,563,720,197 4,254 148 1,832,191,622 0 500,000,000 1,000,000,000 1,500,000,000 2,000,000,000
Tổng 5 năm Tổng số tiền thu được
33
Tên đơn vị
Năm 2018 Năm 2017 Năm 2016
Tổng số vụ vi phạm Số vụ TCĐ Tổng số tiền thu được Tổng số vụ vi phạm Số vụ TCĐ Tổng số tiền thu được Tổng số vụ vi phạm Số vụ TCĐ Tổng số tiền thu được Tam Kỳ 428 17 248,321,589 212 23 166,920,005 165 20 130,853,583 Núi Thành 157 14 154,181,959 81 12 106,477,756 77 13 120,525,685 Hội An 231 14 392,060,092 102 17 239,009,292 79 32 460,690,093 Duy Xuyên 205 7 105,484,351 112 11 124,060,952 56 8 179,101,149 Tiên Phước 117 8 27,583,053 64 14 27,120,348 65 17 33,734,649 Thăng Bình 295 24 106,385,699 145 28 95,789,397 141 26 80,056,156 Đại Lộc 208 14 86,460,168 108 12 64,054,949 89 16 56,328,026 Hiệp Đức 80 6 30,936,280 53 10 33,925,737 64 11 27,965,373 Điện Bàn 180 8 172,826,950 96 9 119,388,298 78 15 96,598,996 Đông Giang 40 5 9,519,517 19 4 9,621,941 26 9 9,842,210 Quế Sơn 139 6 23,285,332 65 14 36,567,665 70 14 33,938,543 Trà My 63 7 16,503,024 47 15 20,491,329 38 10 22,407,480 Nam Giang 46 7 20,157,590 23 5 14,330,877 23 7 18,197,189 Tổng 2,189 137 1,393,705,604 1,127 174 1,057,758,546 971 198 1,270,239,132 2.2. Xét về mặt lý thuyết các trường hợp vi phạm
Tình trạng vận hành bất thường trong sử dụng điện của các công tơ rất đa dạng, tuy nhiên có một số dạng chính được phân tích sau đây:
34 Trường hợp này ta có : Pa = Ua.Ia. cosa Pb = Ub.Ib. cosb Pc = -Uc.Ic. cosc P’abc=Ua.Ia.cosa+Ub.Ib.cosb-Uc.Ic.cosc = Uf.Id.cos = 1/3.Pabc
Từ công thức trên ta thấy nếu phụ tải đối xứng, công tơ sẽ phạm sai số âm là - 66,7%
Muốn biết điện năng thực tế qua công tơ ta cần phải nhân chỉ số với Kp = 3. - Cách kiểm tra như sau:
+ Thu thập thơng số vận hành cơng tơ (có trường hợp góc lệch >1200) + Thu thập cơng suất pha bị ngược cực tính (P<0)
+ Kiểm tra đầu dây đấu nối nhị thứ K, L vào công tơ (hiện trường); - Cách lấy dữ liệu từ MDMS:
+ Thu thập thơng số vận hành cơng tơ (có trường hợp góc lệch >1200) + Thu thập cơng suất pha bị ngược cực tính (P<0)
2/ Xét trường hợp đảo vị trí hai cuộn dịng:
Cách đấu này chỉ thực hiện được trong 2 trường hợp sau đây : + Công tơ hạ thế đo gián tiếp (đo qua TI) .
35
Ở đây cuộn áp của phần tử B được đấu với pha C và cuộn áp của phần tử C được đấu
với pha B. Cuộn dòng của các phần tử B và C đấu ngược cực tính. Sơ đồ véc tơ trinh bày ở hình vẽ . Ta có:
Pa = Ua Ia cos a
Pb = -UcIb cos (120o-b) Pc = -UbIc cos(120o+c)
Công suất tổng của cả mạch bằng :
P’abc = Pa + Pb + Pc = Ua Ia cosa -UcIb cos (120o-b) -UbIccos(120o+c) = Uf Id [cosa -cos (120o-b) - cos(120o+c)] = Uf Id {cosa -[cos (120o-b) +
cos(120o+c)]} = Uf Id {cos -[cos (120o-) + cos(120o+)]} (*) Biến đổi lượng giác, ta có :
[cos (120o-) + cos(120o+)] = 2 cos 120o cos= 2. (-) cos 60o cos = 2 . (-)1/2 . cos = (-) cos
Thay vào (*) ta được:
P’abc = UfId [cos - (-)cos] = UfId (cos + cos) = 2 UfId cos = 2/3 Pabc = 0,67 Pabc
Trong đó:
P’abc là công suất (điện năng) qua công tơ trong trường hợp đấu đảo vị trí 2 cuộn áp và ngược cực tính 2 cuộn dịng .
Dùng cả 3 pha phụ tải đối xứng : P’abc= 0,67Pabc
Trong trường hợp này công tơ sẽ quay chậm lại. Muốn biết công suất (điện năng) thực tế qua công tơ, phải nhân chỉ số công tơ với hệ số hiệu đính cơng suất (điện năng ) KP=1,5 .Sai số này ứng với mọi giá trị cos .
- Cách kiểm tra như sau:
+ Thu thập thơng số vận hành cơng tơ (có trường hợp góc lệch >1200) + Thu thập cơng suất pha bị ngược cực tính (P<0)
36
3/ Đấu tắt dịng vào cơng tơ để ăn cắp điện (hoặc làm mất dòng nhị thứ):
Khi công tơ đang vận hành, nếu mất 1 pha trên lưới công tơ vẫn chỉ đúng điện năng thực tế tiêu thụ, nhưng mất dòng thứ cấp 1 pha I’ , giả sử biến dòng bị NM, cuộn dịng cơng tơ bị nối tắt, v.v..chỉ số công tơ sẽ giảm xuống. Giả sử mất pha A ta sẽ có sơ đồ véc tơ như hình vẽ.
Trường hợp này công suất qua công tơ sẽ là : P’abc = Ub.Ib. cosb + Uc.Ic. cosc Trong đó : P’abc là cơng suất qua công tơ trong trường hợp mạch đấu khơng bình thường Trường hợp trên cơng tơ phạm sai số âm là -33,3% . Muốn biết điện năng thực tế qua công tơ, ta nhân chỉ số công tơ với hệ số hiệu đính điện năng Kp =1,5.Thông thường mạch nối tắt khơng triệt tiêu tồn bộ dịng điện, do đó hệ số hiệu đính nên chọn trị số nhỏ hơn, khoảng 1,4.
• Cách kiểm tra:
1 - Kiểm tra dòng phụ tải thực tế; 2 - Kiểm tra dịng điện qua cơng tơ:
+ Cơng tơ có hiện thị thông số vận hành => thao tác để lấy thông số + Cơng tơ cơ khí/ cơng tơ 01 pha RF: Dùng thiết bị đo đo dòng điện qua pha đấu tắt;
- Cách lấy dữ liệu từ MDMS, RF-Spider:
37
4/ Làm mất áp vào công tơ:
Đối với công tơ đo trực tiếp, nếu mất điện áp đo lường một pha (có thể cuộn áp bị đứt hoặc dây nối với cuộn áp bị đứt...) ta được kết quả giống như trường hợp mất dịng thứ cấp 1 pha. Cơng tơ đo điện năng cao áp vận hành độc lập: Nếu công tơ cao áp đo qua ba TU và vận hành độc lập, có nghĩa là khơng có cơng tơ phản kháng hay rơle nào dùng chung mạch áp, lúc mất điện áp thứ cấp một pha kết quả cũng như đối với trường hợp mất dòng thứ cấp 1 pha. P’abc = 2.Uf.Id.cos = 2/3 Pabc Có nghĩa là cơng tơ phạm phải một sai số - 33,3% và hệ số hiệu đính Kp = 1,5.
- Cách kiểm tra:
- Kiểm tra điện áp vào cơng tơ nếu phát hiện có pha u= 0: + Kiểm tra tồn bộ các điểm trích áp vào công tơ;
+ Kiểm tra đầu dây đấu nối vào công tơ; + Kiểm tra dây đấu nối (bị bấm gãy bên trong) - Cách lấy dữ liệu từ MDMS, RF-Spider:
+ Thu thập thông số vận hành công tơ (có trường hợp U =0)
38
+ Tắt aptomat khách hàng vẫn sử dụng bình thường; + Đo dịng phụ tải dây nguội;
- Cách lấy dữ liệu từ MDMS, RF-Spider:
+ Thu thập thông số vận hành cơng tơ (có trường hợp I =0) + Thu thập thơng số vận hành cơng tơ (có trường hợp P =0)
6/ Cơ lập dây trung tính vào cơng tơ, sử dụng trung tính khác:
- Cách kiểm tra:
+ Dùng đồng hồ vạn năng đo điện áp cọc số 1 và số 4 (U=0): + Đo dòng phụ tải dây pha, điện áp pha;
- Cách lấy dữ liệu từ MDMS, RF-Spider:
+ Thu thập thông số vận hành cơng tơ (có trường hợp I =0) + Thu thập thơng số vận hành cơng tơ (có trường hợp P =0)
39
+”Câu móc” đường trục hạ áp dùng dây trần và do đi gần ban công nhà ở. + Trích điện trước cơng tơ bằng cách xun vỏ nhựa của cáp (cáp dùng không đúng tiêu chuẩn) .
+ Tự làm mạch ngầm, v.v ...
- Cách kiểm tra:
+ Dùng đồng hồ vạn năng đo dòng phụ tải (I=0): + Đo dòng phụ tải dây pha, điện áp pha;
- Cách lấy dữ liệu từ MDMS, RF-Spider:
+ Thu thập thông số vận hành công tơ (dùng phương pháp hồi quy tuyến tính, phân tích dữ liệu vận hành trong vịng 1 tuần, đưa ra đồ thị cảnh báo dạng bậc thang)
+ Thu thập thông số vận hành cơng tơ (có trường hợp I =0, trong khoảng thời gian từ 17h-7h).
Trên đây là các phân tích cơ bản những sai sót có thể xảy ra trong quá trình quản lý vận hành hệ thống công tơ. Trong thực tế vận hành hệ thống cơng tơ cịn có rất nhiều vấn đề xảy ra tương tự, gần giống. Vì vậy các sai phạm được phát hiện mang tính chất tương đối.
40
CHƯƠNG 3
XÂY DỰNG PHẦN MỀM CẢNH BÁO TÌNH TRẠNG BẤT THƯỜNG TRONG SỬ DỤNG ĐIỆN
* Giải pháp: Từ thực tế đó, sau khi nghiên cứu, tác giả đã đưa ra giải pháp: Viết một chương trình phân tích dữ liệu đo xa từ chương trình MDMS, RF-Spider, CMIS 3.0 để đưa ra các cảnh báo bất thường.
Đường dẫn của công cụ: http://10.122.0.17/gsmbd/
3.1. Lưu đồ hoạt động
Hiện nay, mỗi công tơ (cả 1 pha và 3 pha) đều chỉ hỗ trợ 01 giao thức kết nối về hệ thống đo xa MDMS hoặc Rf-spider.
- Công tơ tổng tại TBA chuyên dùng, khách hàng lớn: Kết nối về hệ thống MDMS.
41 Chương trình MDMS Chương trình RF-SPIDER Phân tích dữ liệu, đưa ra cảnh báo bất thường CPM TTHT I, U, P, φ I, U, P Liên kết Chương trình Sản lượng
43
44
3.2. Nguyên lý của công cụ
- Lấy dữ liệu thơng số dịng, áp, cos phi, cơng suất từ chương trình MDMS để đưa vào bộ cơng cụ phân tích theo các tình huống vi phạm sử dụng điện như đã nêu ở phần trên.
- Lấy dữ liệu thơng số dịng, áp, cos phi từ chương trình RF-Spider để đưa vào bộ cơng cụ phân tích theo các tình huống vi phạm sử dụng điện như đã nêu ở phần trên.
- Lấy dữ liệu thơng số sản lượng từ chương trình CMIS3.0 để đưa vào bộ cơng cụ phân tích theo các tình huống vi phạm sử dụng điện như đã nêu ở phần trên.
3.3. Các chức năng chính
3.3.1. Phân tích bất thường góc phi
- Lấy dữ liệu góc φ, cơng suất P 3 pha từ MDMS: (lấy dữ liệu phân tích chu kỳ 24h liền kề trước tại thời điểm lấy dữ liệu)
+ Thu thập thơng số vận hành cơng tơ (có trường hợp góc φ lệch >1200) + Thu thập cơng suất pha bị ngược cực tính (P<0)
+ Loại bỏ các trường hợp Điện mặt trời áp mái
+ Loại bỏ các trường hợp Tụ bù phát công suất phản kháng
+ So sánh sánh với sản lượng 3 tháng liền kề, nếu sản lượng giảm >=50% => Kết quả cần kiểm tra
3.3.2. Phân tích bất thường điện áp, dịng điện:
- Lấy dữ liệu điện áp U và dòng điện I từ MDMS và RF-Spider: (lấy dữ liệu phân tích chu kỳ 24h)
+ Thu thập thơng số vận hành cơng tơ (có trường hợp điện áp U=0) + Thu thập thông số vận hành cơng tơ (có trường hợp góc I=0)
+ So sánh sánh với sản lượng 3 tháng liền kề, nếu sản lượng giảm >=20% => Kết quả cần kiểm tra
3.3.3. Phân tích bất thường sản lượng.
- Lấy sản lượng trung bình 3 tháng trước liền kề từ CMIS 3.0 so sánh với sản lượng tháng hiện tại, nếu sản lượng thực tế giảm hơn 30% lấy số liệu.
- So sánh danh sách trên với các mã khách hàng có I=0. => Kết quả cần kiểm tra
d) Liên kết dữ liệu:
- Chương trình kiểm tra giám sát mua bán điện trên máy tính CPM: Lấy dữ liệu sản lượng 12 tháng liền kề để phân tích thêm dữ liệu quá khứ.
- Chương trình thơng tin hiện trường: Lấy dữ liệu thơng tin tọa độ, vị trí, hình ảnh cơng tơ để lên kế hoạch, phương án kiểm tra.
45
3.3.4. Kết quả chương trình.
Chương trình chạy nền tảng web: http://10.122.0.17/gsmbd/
46
Hình 3.5. Giao diện xem số liệu bất thường góc pha
47
48
*Sau khi có kết từ quả chương trình chúng ta sử dụng phương pháp kiểm tra chéo, tức là kiểm tra thực tế tại hiện trường để đối chiếu với các số liệu bất thường từ chương trình từ đó khẳng định tính đúng đắn của việc bất thường cơng tơ đưa ra các biện pháp thu hồi sản lượng đã bị thất thốt do hoạt động khơng chính xác. Phương pháp xác định số tiền truy thu dựa trên kết quả thực tế đo đạc các thông số tại hiện trường và các thơng số đã được các chương trình MDMS hoawjcRF-Spider ghi lại trên thanh ghi dữ liệu từ đó xác định được sản lượng cần truy thu, sau đó dựa vào chương trình CMIS xác định giá bán điện của khách hàng để xác định số tiền truy thu theo công thức sau:
T = A x g x n
Trong đó:
- T: Giá trị phần truy thu (đồng);
- A: Điện năng ngày xác định căn cứ vào các thông số đăng ký trong hợp đồng mua bán điện, các thông số ghi nhận từ các chương trình MDMS hoặc RF-Spider (KWh/ngày);
- g: Giá điện (đ/kWh) để tính bồi thường, được tính theo giá trong hợp đồng mua bán điện đã ký;
* Các trường hợp đặc biệt từ chương như sau: Có 4 trường hợp ngược cực tính, trong đó có 2 trường hợp ngược cực tính, 2 trường hợp đấu sai sơ đồ, truy thu hơn 200 triệu đồng.
49
50
Hình 3.12. Trường hợp đảo 2 vị trí cuộn áp B, C
3.3.5. Ưu điểm giải pháp
- Cảnh báo tình trạng bất thường trong việc sử dụng điện nhanh chóng, kịp thời phát hiện truy thu khi có trường hợp vi phạm sử dụng điện.
- Tiết kiệm thời gian so với phương pháp lọc tìm vi phạm theo phương pháp thủ cơng.
- Phát hiện nhanh các cơng tơ khách hàng có chỉ số bất thường.
- Xác định được khoảng thời gian hệ thống đo đếm có khả năng bị tác động dẫn đến sự sai lệch về sản lượng.
- Kiểm sốt tình trạng ghi khốn chữ số với cơng tơ cơ. - Thao tác đơn giản, cho kết quả nhanh chóng.
Có thể thấy, với số lượng cơng tơ lên đến hàng chục nghìn như hiện nay, việc kiểm tra chỉ số của từng công tơ để phát hiện tình trạng bất thường, ăn cắp điện gặp rất nhiều khó khăn. Với cơng cụ này, người quản lý vận hành chỉ thực hiện kiểm tra các cơng tơ có dấu hiệu bất thường được lọc ra với số lượng rất ít. Qua đó việc phát hiện, xử lý tình trạng ăn cắp điện sẽ được cải thiện hiệu quả đáng kể.
3.3.6. Nhược điểm
- Không lấy số liệu tự động từ server của Tổng Công ty vì tính bảo mật, nên phải import số liệu thô.
- Cán bộ nghiệp vụ phải có kinh nghiệm phân tích được số liệu, ưu tiên trường hợp kiểm tra thực tế hiện trường trước, vì có thể là trộm cắp điện, cũng có thể là do