基于动态网格离群点的用电行为反窃电诊断方法和装置与流程

技术特征：

1.一种基于动态网格离群点的用电行为反窃电诊断方法，其特征在于，包括：

从用电信息采集系统的计量装置获取当前时刻的a、b、c三相电压值的采样信息；

基于动态网格滑动窗根据所述a、b、c三相电压值构建数据观测矩阵；

根据所述数据观测矩阵计算采样新息、新息方差实测值和新息方差理论值；

根据所述采样新息和所述新息方差实测值构建基于残差检验的第一检验函数，以及根据所述新息方差实测值和所述新息方差理论值的比值构建基于新息方差检验的第二检验函数，分别计算第一检测值和第二检测值；

在所述第一检测值大于第一预设阈值且所述第二检测值大于第二预设阈值的情况下，确定用户用电异常，否则，确定用户用电正常。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据观测矩阵的公式如下：

$X_n^M=\left[\begin{array}{cccc}{x}_a(n-M+1)& x_a(n-M+2)& ...& x_a\left(n\right)\\ x_b(n-M+1)& x_b(n-M+2)& ...& x_b\left(n\right)\\ x_c(n-M+1)& x_c(n-M+2)& ...& x_c\left(n\right)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}x(n-M+1)& x(n-M+2)& ...& x\left(n\right)\end{array}\right];$

其中，表示所述用电信息采集系统在时刻n的数据观测矩阵，n表示所述用电信息采集系统的采样数目，M表示动态网格滑动窗口的长度，其中x(k)＝[x_a(k) x_b(k) x_c(k)]^T表示所述用电信息采集系统在k时刻采集的a、b、c三相电压值，并且k＝1，2，…，n。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采样新息的计算公式为：

$z_r(n+1)=x(n+1)-\frac{(M-1)y_{n|n+1}^M+x(n-M+1)}{M};$

其中，

$Y_{n|n+1}^M=\left[\begin{array}{cccc}{x}_a(n-M+2)& x_a(n-M+3)& ...& x_a\left(n\right)\\ x_b(n-M+2)& x_b(n-M+3)& ...& x_b\left(n\right)\\ x_c(n-M+2)& x_c(n-M+3)& ...& x_c\left(n\right)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}x(n-M+2)& x(n-M+3)& ...& x\left(n\right)\end{array}\right];$

其中，z_r(n+1)表示n+1时刻的采样新息，表示所述用电信息采集系统在n时刻的数据观测矩阵和在n+1时刻的数据观测矩阵构成的公共数据观测矩阵，且i_M-1＝[1，1，…1]。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述新息方差实测值的计算公式为：

当n＞M时，

当n≤M时，

其中，C_r表示所述新息方差实测值，z_r(i)表示i时刻的采样新息，i＝1，2，…，n。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述新息方差理论值的计算公式为：

$\begin{array}{c}{P}_r=\frac{\[M{\stackrel{\‾}{x}}_n^M-x\left(n+1\right)\]{\[M{\stackrel{\‾}{x}}_n^M-x\left(n+1\right)\]}^T}{M\left(M-1\right)}-\frac{\[M{\stackrel{\‾}{x}}_n^M-x\left(n-M+1\right)\]{\[M{\stackrel{\‾}{x}}_n^M-x\left(n-M+1\right)\]}^T}{M\left(M-1\right)}+\\ \frac{x\left(n+1\right)x{\left(n+1\right)}^T-x\left(n-M+1\right)x{\left(n-M+1\right)}^T}{M}-\frac{\[x\left(n+1\right)-x\left(n-M+1\right)\]{\[x\left(n+1\right)-x\left(n-M+1\right)\]}^T}{M\left(M-1\right)}\end{array};$

其中，P_r表示所述新息方差理论值。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述第一检验函数的计算公式为：

$q_r=z_r^T{P}_r^{-1}{z}_r;$

其中，q_r表示所述第一检测值，z_r表示所述采样新息，P_r表示所述新息方差理论值。

7.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述第二检验函数的计算公式为：

$q_k=\frac{Tr\[C_r\]}{Tr\[P_r\]};$

其中，q_k表示所述第二检测值，P_r表示所述新息方差理论值，C_r表示所述新息方差实测值，Tr[·]表示求取矩阵迹运算。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定用户用电异常之后，还包括：

生成用电异常警告，并剔除当前时刻的a、b、c三相电压值的采样信息。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，剔除当前时刻的a、b、c三相电压值的采样信息或者确定用户用电正常之后，还包括：

确定当前时刻的下一个时刻是否达到预设步长；

在当前时刻的下一个时刻没有达到所述预设步长的情况下，返回所述从用电信息采集系统的计量装置获取当前时刻的a、b、c三相电压值的采样信息的步骤。

10.一种基于动态网格离群点的用电行为反窃电诊断装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于从用电信息采集系统的计量装置获取当前时刻的a、b、c三相电压值的采样信息；

构建模块，用于基于动态网格滑动窗根据所述a、b、c三相电压值构建数据观测矩阵；

第一计算模块，用于根据所述数据观测矩阵计算采样新息、新息方差实测值和新息方差理论值；

第二计算模块，用于根据所述采样新息和所述新息方差实测值构建基于残差检验的第一检验函数，以及根据所述新息方差实测值和所述新息方差理论值的比值构建基于新息方差检验的第二检验函数，分别计算第一检测值和第二检测值；

确定模块，用于在所述第一检测值大于第一预设阈值且所述第二检测值大于第二预设阈值的情况下，确定用户用电异常，否则，确定用户用电正常。