基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法，所述电量异常分析包括波动电量分析过程和零电量分析过程；所述电压异常分析包括电压断相异常分析、电压越限异常分析和电压不平衡异常分析；所述电流异常分析包括电流失流异常分析和电流不平衡异常分析。通过用户用电量、电压和电流的异常数据，进行分析对比，然后确定哪些用户为真正的异常用户，并确定为窃电用户。本发明的基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法，具有可及时掌握电力用户的用电信息、预防并监控窃电行为、提高供电可靠性等优点。
【专利说明】基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法。
【背景技术】
[0002]随着城市建设的快速发展，各个行业对电的需求不断扩大。但是随着经济的迅速发展和用电量的不断增大，窃电问题变得越来越突出，反接、跨接、伪造铅封、使用倒表器等，窃电技术日益智能化，窃电行为更加隐蔽，使供电企业电量严重损失。窃电问题不仅影响了电力企业正常的供用电秩序，也严重影响了经济发展建设以及社会稳定。因此，只有更好地提高反窃电技术水平，彻底堵塞窃电漏洞，创造良好的供用电秩序，才能更好地为社会的快速发展保驾护航。
[0003]目前，供电系统已经开展大量反窃电措施及相关的预防措施，但现有的传统性的措施已经无法跟上日益变化的窃电方式，同时难以及时发现窃电行为。现有的反窃电系统主要有以下几个缺陷。
[0004](1)窃电行为的现场表现形式尽管多种多样，现有针对各种具体窃电方式的实施的反窃电措施已无法适应新型的窃电行为。
[0005](2)由于在进行反窃电检查时，没有有效整合用电客户的用电信息，使得反窃电检查针对性较差。
[0006](3)不能及时发现用户窃电行为，往往在进行普查或线路线损异常时才会发现部分窃电行为，对于抗拒检查、毁灭证据的情况，窃电行为难以发现。
【发明内容】
[0007]本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法，以及时掌握电力用户的用电信息、预防并监控窃电行为。
[0008]本发明为解决技术问题采用以下技术方案。
[0009]基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法，其特点是，所述电量异常分析包括波动电量分析过程和零电量分析过程；
[0010]所述波动电量分析过程包括:对正常运行的电力用户历史的用电量进行对比分析，根据波动方向查找用户电量波动比例超过预定波动比例值的用户清单，进而分析给出可能是异常电量的用户清单，由工作人员对异常用户进行分析和检查；对于异常用户，指定某年某月用的用电量与该用户的特定历史用电量进行对比，计算出波动比例，当波动比例超过预定波动比例值时认为该用户属于异常用电；
[0011]所述零电量分析过程包括:对正常运行的电力用户日用电量为0的异常情况进行分析，查找连续多日用电量为零的用户清单，辅以多种统计条件以及筛选条件，进而分析给出可能是异常电量的用户清单，由工作人员对异常用户进行分析和检查；所述多日用电量为零的用户为:从指定时间开始，向前推连续出现多日电量为零的用户；如果向前推连续出现多日电量为零的日期超过预定天数，则认为该用户属于异常用电；
[0012]所述电压异常分析包括电压断相异常分析、电压越限异常分析和电压不平衡异常分析；
[0013](1)所述电压断相异常分析的过程为:首先确定用户对象为专变用户，然后判断用户的电表接线方式是三相三线制还是三相四线制；
[0014]如果用户的电表接线方式是三相三线制，则检测用户电表的ABC三相电压，AC相中的任一相电压小于K*预设的参比电压，B相电压不小于K*预设的参比电压，则确定电压断相异常；
[0015]如果用户的电表接线方式是三相四线制，则检测用户电表的ABC三相电压，ABC三相中的任一相电压小于K*参比电压，同时ABC三相中的另两相电压中任一相电压不小于K*参比电压，则确定电压断相异常；
[0016]其中，所述K值范围在50-70%，60%为最佳取值；
[0017]1天内需要监测到3个或3个以上的监测点的相电压进行电压断相异常分析，且连续3天进行监测；如果连续3天在监测点进行的电压断相异常分析结果均确定电压断相异常，则最终确定用户为异常用电；
[0018](2)电压越限异常分析的过程为:首先确定用户对象为专变用户；然后，检测用户电表的ABC三相电压；如果任一相电压大于K1*参比电压,或任一相电压低于K2*参比电压且不低于K3*参比电压，则确定电压断相异常；其中，K1为110，K2为90%，K3为60% ；
[0019]1天内需要监测到3个或3个以上的监测点的相电压进行电压越限异常分析，且连续3天进行监测；如果连续3天在监测点进行的电压越限异常分析结果均确定电压越限异常，则最终确定用户为异常用电；
[0020](3)电压不平衡分析的过程为:首先，检测用户电表的ABC三相电压；在ABC三相中的各相电压均大于0的情况下，计算电压不平衡率；所述电压不平衡率的计算公式为:
[0021]电压不平衡率=[max(Ua, Ub, Uc) -min (Ua, Ub, Uc) ] /max (Ua, Ub, Uc),其中，max (Ua, Ub, Uc)为ABC三相电压中电压最大值，min (Ua，Ub，Uc)为ABC三相电压中电压最小值；
[0022]如果电压不平衡率大于预设值，则认为电压不平衡；
[0023]1天内需要监测到多个监测点的相电压进行电压不平衡分析，且连续多天进行监测；如果连续3天在监测点进行的电压不平衡分析结果均确定电压不平衡，则最终确定用户为异常用电；
[0024]所述电流异常分析包括电流失流异常分析和电流不平衡异常分析；
[0025]所述电流失流异常分析的过程为:
[0026]首先，确定电表的电压范围为0.7至0.9额定电压，然后判断用户的电表接线方式是二相二线制还是二相四线制；
[0027]如果用户的电表接线方式是三相三线制，则检测用户电表的ABC三相电流，如果AC相中任一相电流小于0.5 %额定电流且B相电流不小于5 %额定电流，则确定电表电流失流异常；
[0028]如果用户的电表接线方式是三相四线制，则检测用户电表的ABC三相电流，如果ABC三相电流中任一相电流小于0.5%额定电流且另两相中至少一相电流不小于10%额定电流，则确定电表电流失流异常；
[0029]1天内需要监测到3个或3个以上的监测点的相电流进行电流失流异常分析，且连续3天进行监测；如果连续3天在3个或3个以上的监测点进行的电流失流异常分析结果均确定电流失流异常，则最终确定用户为异常用电；
[0030]电流不平衡分析的过程为:首先，排除是电流失流的情况并检测用户电表的ABC三相电流；在八80三相中的各相电流均大于0的情况下，计算电流不平衡率；所述电流不平衡率的计算公式为:
[0031]电流不平衡率=[max(la, lb, Ic) -min (la, lb, Ic)]/max(Ia, lb, Ic),其中，max (la, lb, Ic)为ABC三相电流中电流最大值，min (la, lb, Ic)为ABC三相电流中电流最小值；
[0032]如果电流不平衡率大于预设值，则认为电流不平衡；
[0033]1天内需要监测到至少10个监测点的相电流进行电流不平衡分析，且连续至少3天进行监测；如果连续3天在监测点进行的电流不平衡分析结果均确定电流不平衡，则最终确定用户为异常用电。
[0034]所述波动电量分析过程中，所述波动比例的计算方法为:波动比例=(月实际用电量-对比月用电量)/月实际用电量。
[0035]所述波动电量分析过程中，所述特定历史用电量包括去年同期用电量、上次抄表用电量、指定年月用电量和平均电量。
[0036]与已有技术相比，本发明有益效果体现在:
[0037]本发明的基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法，通过用户用电量的异常数据，进行分析对比，然后确定哪些用户为真正的异常用户，并确定为窃电用户。
[0038]本发明的基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法，将为反窃电人员发现、掌握窃电信息的提供有力帮助。通过数字化、信息化的技术手段对线损数据、运行数据及管理数据进行整合，能及时掌握电力用户的用电信息、预防和监控窃电行为、降低线损、提高供电可靠性，为用电监查人员排查用户窃电行为及供电部门管理提供决策依据。
[0039]本发明的基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法，具有可及时掌握电力用户的用电信息、预防并监控窃电行为、提高供电可靠性等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]图1为本发明的基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法的流程图(包含了电表指数、负荷、线损等参数)。
[0041]图2为本发明的基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法的反窃电系统的结构框图。
[0042]以下通过【具体实施方式】，并结合附图对本发明作进一步说明。
【具体实施方式】
[0043]参见图1，本发明的基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法，所述电量异常分析包括波动电量分析过程和零电量分析过程；
[0044]所述波动电量分析过程包括:对正常运行的电力用户历史的用电量进行对比分析，根据波动方向查找用户电量波动比例超过预定波动比例值的用户清单，并辅以多种统计条件以及筛选条件，统计条件和筛选条件包括电量日期、用户属性、所属线路、所属变电站等参数，进而分析给出可能是异常电量的用户清单，由工作人员对异常用户进行分析和检查；对于异常用户，指定某年某月用的用电量与该用户的特定历史用电量进行对比，计算出波动比例，当波动比例超过预定波动比例值时认为该用户属于异常用电；
[0045]所述零电量分析过程包括:对正常运行的电力用户日用电量为0的异常情况进行分析，查找连续多日用电量为零的用户清单，并辅以多种统计条件以及筛选条件，统计条件和筛选条件包括电量日期、用户属性、所属线路、所属变电站等参数，进而分析给出可能是异常电量的用户清单，由工作人员对异常用户进行分析和检查；所述多日用电量为零的用户为:从指定时间(所述指定时间为某日用电量为0的日期，即上述筛选条件中设置的电量日期)开始，向前推连续出现多日电量为零的用户；如果向前推连续出现多日电量为零的日期超过预定天数，则认为该用户属于异常用电；预定天数比如设定为5天或10天，预定天数可根据实际情况设置。运行用户每日都应该会产生电量，若连续多日没有产生电量则怀疑其用电异常。
[0046]所述电压异常分析包括电压断相异常分析、电压越限异常分析和电压不平衡异常分析；
[0047](1)所述电压断相异常分析的过程为:首先确定用户对象为专变用户，然后判断用户的电表接线方式是三相三线制还是三相四线制；
[0048]如果用户的电表接线方式是三相三线制，则检测用户电表的ABC三相电压，AC相中的任一相电压小于K*预设的参比电压，B相电压不小于K*预设的参比电压，则确定电压断相异常；
[0049]如果用户的电表接线方式是三相四线制，则检测用户电表的ABC三相电压，ABC三相中的任一相电压小于K*参比电压，同时ABC三相中的另两相电压中任一相电压不小于K*参比电压，则确定电压断相异常；
[0050]其中，所述K值范围在50-70%，60%为最佳取值；
[0051]1天内需要监测到3个或3个以上的监测点的相电压进行电压断相异常分析，且连续3天进行监测；如果连续3天在监测点进行的电压断相异常分析结果均确定电压断相异常，则最终确定用户为异常用电；
[0052](2)电压越限异常分析的过程为:首先确定用户对象为专变用户；然后，检测用户电表的ABC三相电压；如果任一相电压大于K1*参比电压,或任一相电压低于K2*参比电压且不低于K3*参比电压，则确定电压断相异常；其中，K1为110，K2为90%，K3为60% ；
[0053]1天内需要监测到3个或3个以上的监测点的相电压进行电压越限异常分析，且连续3天进行监测；如果连续3天在监测点进行的电压越限异常分析结果均确定电压越限异常，则最终确定用户为异常用电；
[0054](3)电压不平衡分析的过程为:首先，检测用户电表的ABC三相电压；在ABC三相中的各相电压均大于0的情况下，计算电压不平衡率；所述电压不平衡率的计算公式为:
[0055]电压不平衡率=[max(Ua, Ub, Uc) -min (Ua, Ub, Uc) ] /max (Ua, Ub, Uc),其中，max (Ua, Ub, Uc)为ABC三相电压中电压最大值，min (Ua，Ub，Uc)为ABC三相电压中电压最小值；
[0056]如果电压不平衡率大于预设值，则认为电压不平衡；
[0057]1天内需要监测到多个监测点(不少于10个点)的相电压进行电压不平衡分析，且连续多天(连续不少于3天)进行监测；如果连续3天在监测点进行的电压不平衡分析结果均确定电压不平衡，则最终确定用户为异常用电；
[0058]所述电流异常分析包括电流失流异常分析和电流不平衡异常分析；
[0059]所述电流失流异常分析的过程为:
[0060]首先，确定电表的电压范围为0.7至0.9额定电压(ABC三相电压都是要满足该电压范围)，然后判断用户的电表接线方式是三相三线制还是三相四线制；
[0061]如果用户的电表接线方式是三相三线制，则检测用户电表的ABC三相电流，如果AC相中任一相电流小于0.5 %额定电流且B相电流不小于5 %额定电流，则确定电表电流失流异常；
[0062]如果用户的电表接线方式是三相四线制，则检测用户电表的ABC三相电流，如果ABC三相电流中任一相电流小于0.5%额定电流且另两相中至少一相电流不小于10%额定电流，则确定电表电流失流异常；
[0063]1天内需要监测到3个或3个以上的监测点的相电流进行电流失流异常分析，且连续3天进行监测；如果连续3天在3个或3个以上的监测点进行的电流失流异常分析结果均确定电流失流异常，则最终确定用户为异常用电；
[0064]电流不平衡分析的过程为:首先，排除是电流失流的情况并检测用户电表的ABC三相电流；在八80三相中的各相电流均大于0的情况下，计算电流不平衡率；所述电流不平衡率的计算公式为:
[0065]电流不平衡率=[max(la, lb, Ic) -min (la, lb, Ic) ] /max (la, lb, Ic),其中，max (la, lb, Ic)为ABC三相电流中电流最大值，min (la, lb, Ic)为ABC三相电流中电流最小值；
[0066]如果电流不平衡率大于预设值，则认为电流不平衡；
[0067]1天内需要监测到至少10个监测点(一天最多可监测96个点，监测点范围为10-96)的相电流进行电流不平衡分析，且连续至少3天(这个天数可大于等于3天，比如可根据实际情况定为5天、7天或10天等)进行监测；如果连续3天在监测点进行的电流不平衡分析结果均确定电流不平衡，则最终确定用户为异常用电。
[0068]所述波动电量分析过程中，所述波动比例的计算方法为:波动比例=(月实际用电量-对比月用电量)/月实际用电量。例如，某户2014年1月用电量为3678.6千瓦时，上月(即2013年12月)电量为59.0546千瓦时，根据公式，波动率为:(3678.6-59.0546)/3678.6 = 98.3%。此处，对比月用电量选择为上月用电量。
[0069]所述波动电量分析过程中，所述特定历史用电量包括去年同期用电量、上次抄表用电量、指定年月用电量和平均电量。
[0070]用户窃电后的另外一个重要的表现就是用电量会发生异常，电量在一段时间内可能会出现的突增突减或零电量的情况，过滤掉季节性用电、生产性用电等因素，对用户日电量进行波动、零电量分析，找出连续零电量、电量异常波动的情况，为反窃电工作提供准确及时的异常用电客户信息。
[0071]异常电量的分析包括两种情况:波动电量分析和零电量分析。
[0072](—)波动电量分析:对正常运行的电力用户历史的用电量进行对比分析，根据波动方向查找用户电量波动比例超过某一值的用户清单，并辅以多种统计条件以及筛选条件，进而分析给出可能是异常电量的用户清单，协助工作人员对这些重点异常用户进行分析和检查。
[0073]波动比例:指用户2个对比月的用电量的变化幅度。波动比例=月实际用电量-对比月用电量/对比用电量。
[0074]波动方向:指用户实际用电量相对于对比月的用电量是增加了还是减少了，增加了算出的波动率表示是增幅(波动率大于0)、减少了算出的波动率表示是减浮(波动率小于0)。
[0075]波动电量方法:指定某年某月用的用电量与该户历史某一用电量进行对比，计算出波动比例，当波动比例超过某个值时认为该波动属于异常用电。目前有4种波动电量对比选择:去年同期、上次抄表、指定年月、平均电量。
[0076]去年同期:某年月下的用电量与去年同月份用电量的差值波动分析。
[0077]上次抄表:某年月下的用电量与该户上个抄表周期的用电量的差值波动分析。
[0078]指定年月:某年月下的用电量与该户任何某一月的用电量的差值波动分析。
[0079]平均电量:某年月下的用电量与某段时间内用户平均电量的差值波动分析(平均电量默认为用户前6个月的平均月用电量)。
[0080]( 二)零电量分析:对正常运行的电力用户日用电量为0的异常情况进行分析，根据查找连续多个日用电量为零的用户清单，辅以多种统计条件以及筛选条件，进而分析给出可能是异常电量的用户清单，协助工作人员对这些重点异常用户进行分析和检查。
[0081]指定时间开始，向前推连续出现多日电量为零的用户。
[0082]对低压用户进行连续零电量异常分析时需要增加建档时间的限制。对于低压用户在某个时间后建档，我们会认为出现连续零电量是正常的，而在这个时间前建档的用户出现连续零电量认为是异常。
[0083]电压异常有三种表现:电压断相、电压越限、电压不平衡。
[0084](1)电压断相:用户对象为专变用户，并且根据电表接线方式的不同，判断电压断相的方法也有所不同:
[0085]三相三线断相:AC相中任一相电压小于K*参比电压，另一相电压不小于K*参比电压。K建议值为60%。
[0086]例如:参比电压设定为220，K值定为60%，参比电压*K值=132。
[0087]该电能表在某日2:00采集的Α相电压为120〈132，C相电压150>132，之后一天内在多个点同样出现多次这种情况，而且连续至少有三天如此，就认为该电能表出现了电压断相的异常。
[0088]三相四线断相:任一相电压小于K*参比电压，另两相电压中任一相电压不小于K*参比电压。K建议值为60%。
[0089]一天内需要监测到多个点(默认每天3个点)，且连续3天均满足数据诊断要求的才判定为异常。
[0090](2)电压越限:用户对象为专变用户或者具备条件的低压重点用户。任一相电压大于K1*参比电压，或任一相电压低于K2*参比电压且不低于K3*参比电压。一天内需要监测到多个点(默认每天3个点)，且连续3天均满足数据诊断要求的才判定为异常，建议K1 为 110，Κ2 为 90%, Κ3 为 60%。
[0091]例如:参比电压为设定380，Κ1 = 110%，Κ2 = 90%，Κ3 = 60%。则参比电压*K1=418，参比电压*K2 = 342，参比电压*Κ3 = 228。
[0092]某块电能表在某日19:00采集的Α相电压260 (低于342且不低于228)，Β相电压280 (低于342且不低于228)，C相电压265 (低于342且不低于228)，且之后连续3天同样出现这种情况，我们认为该电能表出现了电压越限异常。
[0093](3)电压不平衡
[0094]各相电压均大于0的情况下，按照下面的公式计算电压不平衡率。
[0095]电压不平衡率=[max(Ua, Ub, Uc) -min (Ua, Ub, Uc) ] /max (Ua, Ub, Uc)
[0096]得到电压不平衡率后，，判断电压不平衡率是否高于预设的电压不平衡率限定值。一天内需监测到多个点，且连续监测多日均满足数据诊断要求才生成异常。
[0097]例如:设定电压不平衡率限定值为20%。
[0098]某户某块表0点采集的A相电压209.5，B相电压208.5，C相74.9，电压不平衡率计算:
[0099](209.5-74.9)/209.5 = 64.25%,64.25%大于 20%。若同时在一天中检测到 6 次电压不平衡率超过20%，则认为该电能表出现了电压不平衡异常。
[0100]具体判断时，电压断相异常分析、电压越限异常分析和电压不平衡异常分析三种方式可单独判断，也可相互结合做判断。
[0101]所述电流异常分析包括电流失流异常分析和电流不平衡异常分析；
[0102]电流异常有两种表现，电流失流、电流不平衡。
[0103](1)电流失流:
[0104]需满足电压范围为0.7至0.9额定电压。三相三线失流:AC相中任一相电流小于0.5%额定(基本)电流，另一相电流不小于5%额定(基本)电流。三相四线失流:任一相电流小于0.5%额定(基本)电流，另两相中至少一相电流不小于10%额定(基本)电流。
[0105]例如:电能表接线方式三相三线，额定电压320，额定电流4.4A，则4.4*0.5% =0.022,4.4*0.5%= 0.22。
[0106]监测到A相电流0.956，B相电流0.001，C相电流0.002。此两相电流均小于0.022，而A相电流大于0.956大于0.22，且一天内监测到类似情况超过了 3次，则认为该电能表在当日出现了电流失流异常。
[0107]如监测到电能表有失流事件，且一天内监测到至少一个点，就生成电流失流异常，否则需至少监测到多个点(默认每天3个点)才生成异常。
[0108](2)电流不平衡
[0109]各相电流均大于0的情况下，按照下面的式子计算电流不平衡率。
[0110]电流不平衡率=[max(la, lb, Ic) -min (la, lb, Ic)]/max(Ia, lb, Ic),其中，max (la, lb, Ic)为ABC三相电流中电流最大值,min (la, lb, Ic)为ABC三相电流中电流最小值。
[0111]例如:电流不平衡率预设标准值为20 %。
[0112]某户某块表0点采集的A相电流0.023，B相电流0.001，C相电流0.021，电压不平衡率计算:(0.023-0.001)/0.023 = 95.65%，若同时在一天中检测到6次电流不平衡率超过20%，则认为该电能表出现了电流不平衡异常。
[0113]通过电流不平衡，判断是否越限。需先排除电流失流异常情况。一天内需监测到多个点，且连续监测多日均满足数据判断要求才生成异常(默认每天10个点，连续3天)。
[0114]具体判断时，电流失流异常分析和电流不平衡异常分析两种方式可单独判断，也可相互结合做判断。
[0115]本发明的基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法，通过用户用电量、电压和电流的异常数据，进行分析对比，然后确定哪些用户为真正的异常用户，并确定为窃电用户。
[0116]如图2为本发明的基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法的反窃电系统的结构框图，包括数据模块、窃电诊断分析模块、窃电判断模块和异常报警模块。所述数据模块、窃电诊断分析模块、窃电判断模块和异常报警模块依次相连接。首先由数据模块采集用户的用电量、电压和电流等信息，然后窃电诊断分析模块采用本发明的方法进行数据分析，判断哪些用户为异常用电用户，并将分析的结果传输给窃电判断模块，由窃电判断模块根据数据分析的结果进行进一步判断哪些异常用电用户为窃电用户，最终由异常报警模块提供报警信息，通知工作人员哪些为窃电用户，由工作人员到窃电现场进行核查和处理。
[0117]具体工作时，工作人员会从在线监测、用户电量、线损、历史窃电行为4个方面进行了异常分析得到了异常用户池，接着就需要建立一个窃电判断规则，定期进行用户窃电可能性判定，对用户的窃电可能性进行量化，判定规则如下:
[0118]1、异常级别判定
[0119]针对各种异常，进行级别设置，级别分为三种:1级、II级、IV级异常。同时也可对异常进行“是否参与窃电嫌疑判定”的设置。
[0120]I级异常:判定周期内出现异常的天数超过A天；
[0121]II级异常:判定周期内出现异常的天数超过B天；
[0122]IV级异常:判定周期内出现异常的天数超过C天。其中，A>B>C，A、B、C均为预设值，为正整数。
[0123]2、窃电嫌疑判定
[0124]根据异常种类、异常级别，灵活设置窃电嫌疑判定规则。根据实际情况，选择嫌疑判定的依据。例如认为同时出现某种或几种异常且异常级别达到某级的时候，我们将其嫌疑级别为重大嫌疑或嫌疑。
[0125]依据设置的嫌疑判定规则，定位有重大嫌疑的用户范围，反窃电工作人员接收到准确的用户信息后携带用电检查仪赶赴现场进行勘察与处理，用电检查仪应用最新微处理器技术和数字信号处理技术，以直接交流采样法实现工频电参数测量(如电压、电流有效值，有功、无功功率、视在功率、工频频率、功率因数，相位关系等)可以直接显示向量图，尤其适用于各供用电单位检查电能计费系统及继电保护系统的接线状况。根据现场检查情况确定该用户是否真实存在窃电行为，并将检查处理结果在本系统中进行维护，实现反窃电工作从异常分析、嫌疑判定、嫌疑处理的闭环管理。
[0126](1)数据模块:系统数据来源于用电信息采集系统、负控系统、SG186营销系统、线损管理系统。我们通过ETL技术、数据中心技术、数据挖掘技术和多维度数据分析技术对数据进行分类、关联、异常、聚类等一系列分析和处理，逐渐形成科学合理的反窃电行为特征数据模型。
[0127](2)窃电诊断分析模块:基于业务实际情况，建立了窃电诊断模型；
[0128]异常用电在线监测:根据采集系统的实时数据对用户用电情况进行在线监测，在各类异常用电情况中关注和窃电有关的异常，及时发现窃电嫌疑用户。
[0129]异常电量:关注用户某段时间内的用电量情况，进行异常电量分析，及时发现窃电嫌疑用户。
[0130]线损异常:对线路损耗、台区损耗进行异常分析，及时发现窃电嫌疑的线路或台区，为追踪到窃电用户提供有力依据。
[0131]历史窃电行为:录入用户历史窃电行为，这些用户作为重点监测用户，防止这类用户重复作案。
[0132](3)窃电判定模块:根据窃电诊断模型，建立窃电判断评价规则，综合分析用户窃电可能性，最后确定窃电嫌疑用户范围。
[0133](4)异常报警模块:系统负责向供电公司反窃电工作人员提供异常报警，工作人员得到报警通知后需要到现场进行勘察与处理，并负责将处理结果及时录入系统。
[0134]围绕电能计量装置的窃电手段可谓五花八门、千奇百怪，但是按电能计量原理分，其种类并不多，电能表计量功率大小与以下因素有关:电能表的电压回路电压、电流回路电流、测量电压与测量电流间的相位关系记忆用电时间这四个量。改变其中任何一个因素，都会造成计量不准确，从而达到窃电的目的。我们通过接入用电采集系统中用户电能计量数据、运行工况等各类数据，对用户电能表电压、电流、负荷这些重要参数进行实时监测，并根据对实时采集数据的产生条件、关联关系进行分析，确定了电量异常、电压电流异常、负荷异常3类10个诊断分析模型，通过异常判断、及时发现用户窃电嫌疑情况。
[0135]具体实施时，不仅通过电量、电压和电流这三个参数进行电表的异常分析。其中还辅以电表指数异常监测、负荷异常监测、线损异常分析等其他分析方法。如图1是包含了其他参数分析的用电异常分析过程的流程图。
[0136](1)指数异常监测；
[0137]判断用户电能表日正向有功总电能示值、正向无功总电能示值，若出现当前示值小于前一天示值或者2天内示值的差值等于0，则说明用户电能表出现倒走或停走异常。
[0138](2)负荷异常监测；
[0139]用户负荷超出运行容量，计算有功功率与运行容量的比率是否超出限定阀值K 一天内监测到多次，且连续监测多日判定为异常(默认每天3次，连续3天，可调整参数配置)。
[0140](3)线损异常分析；
[0141]通过分析线路、台区损耗的变化情况建立反窃电线损异常诊断模型，对于损耗异常的线路可逐层追溯到该线路下的用户与公变，对于损耗异常的公变可追溯到该台区下的用户，通过逐层分析，找到窃电可疑点。
[0142]配网线路损耗异常:根据线路月度损耗，进行同比、环比的波动分析，找出线损波动异常的情况。通过线损的波动异常，可推测该线路下用户用电异常，对于专线用户意义更为明显。
[0143]配网台区损耗异常:根据台区月度损耗，进行同比、环比的波动分析，找出线损波动异常的情况。通过线损的波动异常，可推测该台区下用户用电异常，是窃电判断的有效依据之一。
[0144]本发明的基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法，将为反窃电人员发现、掌握窃电信息的提供有力帮助。通过数字化、信息化的技术手段对线损数据、运行数据及管理数据进行整合，能及时掌握电力用户的用电信息、预防和监控窃电行为、降低线损、提高供电可靠性，为用电监查人员排查用户窃电行为及供电部门管理提供决策依据。
[0145]本发明的基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法，具有可及时掌握电力用户的用电信息、预防并监控窃电行为、提高供电可靠性等优点。
[0146]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0147]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【权利要求】
1.基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法，其特征是，所述电量异常分析包括波动电量分析过程和零电量分析过程； 所述波动电量分析过程包括:对正常运行的电力用户历史的用电量进行对比分析，根据波动方向查找用户电量波动比例超过预定波动比例值的用户清单，进而分析给出可能是异常电量的用户清单，由工作人员对异常用户进行分析和检查；对于异常用户，指定某年某月用的用电量与该用户的特定历史用电量进行对比，计算出波动比例，当波动比例超过预定波动比例值时认为该用户属于异常用电； 所述零电量分析过程包括:对正常运行的电力用户日用电量为0的异常情况进行分析，查找连续多日用电量为零的用户清单，进而分析给出可能是异常电量的用户清单，由工作人员对异常用户进行分析和检查；所述多日用电量为零的用户为:从指定时间开始，向前推连续出现多日电量为零的用户；如果向前推连续出现多日电量为零的日期超过预定天数，则认为该用户属于异常用电； 所述电压异常分析包括电压断相异常分析、电压越限异常分析和电压不平衡异常分析； (1)所述电压断相异常分析的过程为:首先确定用户对象为专变用户，然后判断用户的电表接线方式是二相二线制还是二相四线制； 如果用户的电表接线方式是三相三线制，则检测用户电表的八8(:三相电压，⑷相中的任一相电压小于龄预设的参比电压，8相电压不小于龄预设的参比电压，则确定电压断相异常； 如果用户的电表接线方式是三相四线制，则检测用户电表的八8(:三相电压，八8(:三相中的任一相电压小于龄参比电压，同时八80三相中的另两相电压中任一相电压不小于龄参比电压，则确定电压断相异常； 其中，所述X值范围在50-70%，60%为最佳取值； 1天内需要监测到3个或3个以上的监测点的相电压进行电压断相异常分析，且连续3天进行监测；如果连续3天在监测点进行的电压断相异常分析结果均确定电压断相异常，则最终确定用户为异常用电； (2)电压越限异常分析的过程为:首先确定用户对象为专变用户；然后，检测用户电表的八80三相电压；如果任一相电压大于1(1=1=参比电压，或任一相电压低于1(2=1=参比电压且不低于参比电压，则确定电压断相异常；其中，1(1为110，1(2为90%，1(3为60% ； 1天内需要监测到3个或3个以上的监测点的相电压进行电压越限异常分析，且连续3天进行监测；如果连续3天在监测点进行的电压越限异常分析结果均确定电压越限异常，则最终确定用户为异常用电； (3)电压不平衡分析的过程为:首先，检测用户电表的八8(:三相电压；在八8(:三相中的各相电压均大于0的情况下，计算电压不平衡率；所述电压不平衡率的计算公式为:
电压不平衡率=[111^ (1)8, 1113, 1)0) -111111 (1)8, 1113, 1)0) (1)8, 1113, 1)0),其中，111狀(他，证，此)为八8(:三相电压中电压最大值，111111 ，此)为八80三相电压中电压最小值； 如果电压不平衡率大于预设值，则认为电压不平衡； 1天内需要监测到多个监测点的相电压进行电压不平衡分析，且连续多天进行监测；如果连续3天在监测点进行的电压不平衡分析结果均确定电压不平衡，则最终确定用户为异常用电； 所述电流异常分析包括电流失流异常分析和电流不平衡异常分析； 所述电流失流异常分析的过程为: 首先，确定电表的电压范围为0.7至0.9额定电压，然后判断用户的电表接线方式是三相二线制还是二相四线制； 如果用户的电表接线方式是三相三线制，则检测用户电表的八8(:三相电流，如果⑷相中任一相电流小于0.5 %额定电流且8相电流不小于5 %额定电流，则确定电表电流失流异常； 如果用户的电表接线方式是三相四线制，则检测用户电表的八8(:三相电流，如果八8(:三相电流中任一相电流小于0.5%额定电流且另两相中至少一相电流不小于10%额定电流，则确定电表电流失流异常； 1天内需要监测到3个或3个以上的监测点的相电流进行电流失流异常分析，且连续3天进行监测；如果连续3天在3个或3个以上的监测点进行的电流失流异常分析结果均确定电流失流异常，则最终确定用户为异常用电； 电流不平衡分析的过程为:首先，排除是电流失流的情况并检测用户电表的八8(:三相电流；在八8(:三相中的各相电流均大于0的情况下，计算电流不平衡率；所述电流不平衡率的计算公式为: 电流不平衡率=[111^(18, 113, 10)-111111 (18, 113, 10) (18, 113, 10),其中，111狀(18, 113, 10)为八80三相电流中电流最大值，111111 (1^, 1)3，1(3)为八80三相电流中电流最小值； 如果电流不平衡率大于预设值，则认为电流不平衡； 1天内需要监测到至少10个监测点的相电流进行电流不平衡分析，且连续至少3天进行监测；如果连续3天在监测点进行的电流不平衡分析结果均确定电流不平衡，则最终确定用户为异常用电。
2.根据权利要求1所述的基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法，其特征是，所述波动电量分析过程中，所述波动比例的计算方法为:波动比例=(月实际用电量-对比月用电量)/月实际用电量。
3.根据权利要求1所述的基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法，其特征是，所述波动电量分析过程中，所述特定历史用电量包括去年同期用电量、上次抄表用电量、指定年月用电量和平均电量。
【文档编号】G01R31/02GK104407268SQ201410706073
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】任玮蒙, 许庆, 谢智奕, 许树实, 胡斌, 顾群, 许伟 申请人:国家电网公司, 国网安徽省电力公司合肥供电公司, 国网安徽省电力公司电力科学研究院