基於電流異常分析的異常用電判斷方法
2023-05-30 11:56:01 1
基於電流異常分析的異常用電判斷方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於電流異常分析的異常用電判斷方法，包括電流失流異常分析和電流不平衡異常分析；1天內需要監測到3個或3個以上的監測點的相電流進行電流失流異常分析，且連續3天進行監測；如果連續3天在3個或3個以上的監測點進行的電流失流異常分析結果均確定電流失流異常，則最終確定用戶為異常用電。1天內需要監測到至少10個監測點的相電流進行電流不平衡分析，且連續至少3天進行監測；如果連續3天在監測點進行的電流不平衡分析結果均確定電流不平衡，則最終確定用戶為異常用電。本發明的基於電流異常分析的異常用電判斷方法，具有可及時掌握電力用戶的用電信息、預防並監控竊電行為、提高供電可靠性等優點。
【專利說明】基於電流異常分析的異常用電判斷方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基於電流異常分析的異常用電判斷方法。
【背景技術】
[0002]隨著城市建設的快速發展，各個行業對電的需求不斷擴大。但是隨著經濟的迅速發展和用電量的不斷增大，竊電問題變得越來越突出，反接、跨接、偽造鉛封、使用倒表器等，竊電技術日益智能化，竊電行為更加隱蔽，使供電企業電量嚴重損失。竊電問題不僅影響了電力企業正常的供用電秩序，也嚴重影響了經濟發展建設以及社會穩定。因此，只有更好地提高反竊電技術水平，徹底堵塞竊電漏洞，創造良好的供用電秩序，才能更好地為社會的快速發展保駕護航。
[0003]目前，供電系統已經開展大量反竊電措施及相關的預防措施，但現有的傳統性的措施已經無法跟上日益變化的竊電方式，同時難以及時發現竊電行為。現有的反竊電系統主要有以下幾個缺陷。
[0004](I)竊電行為的現場表現形式儘管多種多樣，現有針對各種具體竊電方式的實施的反竊電措施已無法適應新型的竊電行為。
[0005](2)由於在進行反竊電檢查時，沒有有效整合用電客戶的用電信息，使得反竊電檢查針對性較差。
[0006](3)不能及時發現用戶竊電行為，往往在進行普查或線路線損異常時才會發現部分竊電行為，對於抗拒檢查、毀滅證據的情況，竊電行為難以發現。
【發明內容】
[0007]本發明是為避免上述已有技術中存在的不足之處，提供一種基於電流異常分析的異常用電判斷方法，以及時掌握電力用戶的用電信息、預防並監控竊電行為。
[0008]本發明為解決技術問題採用以下技術方案。
[0009]基於電流異常分析的異常用電判斷方法，其特點是，電流異常分析包括兩種分析方法:電流失流異常分析和電流不平衡異常分析；
[0010]所述電流失流異常分析的過程為:
[0011]首先，確定電錶的電壓範圍為0.7至0.9額定電壓(ABC三相電壓都是要滿足該電壓範圍)，然後判斷用戶的電錶接線方式是三相三線制還是三相四線制；
[0012]如果用戶的電錶接線方式是三相三線制，則檢測用戶電錶的ABC三相電流，如果AC相中任一相電流小於0.5 %額定電流且B相電流不小於5 %額定電流，則確定電錶電流失流異常；
[0013]如果用戶的電錶接線方式是三相四線制，則檢測用戶電錶的ABC三相電流，如果ABC三相電流中任一相電流小於0.5%額定電流且另兩相中至少一相電流不小於10%額定電流，則確定電錶電流失流異常；
[0014]I天內需要監測到3個或3個以上的監測點的相電流進行電流失流異常分析，且連續3天進行監測；如果連續3天在3個或3個以上的監測點進行的電流失流異常分析結果均確定電流失流異常，則最終確定用戶為異常用電；
[0015]電流不平衡分析的過程為:首先，排除是電流失流的情況並檢測用戶電錶的ABC三相電流；在八80三相中的各相電流均大於O的情況下，計算電流不平衡率；所述電流不平衡率的計算公式為:
[0016]電流不平衡率=[max(la, lb, Ic) -min (la, lb, Ic)]/max (la, lb, Ic),其中，max (la, lb, Ic)為ABC三相電流中電流最大值，min (la, lb, Ic)為ABC三相電流中電流最小值；
[0017]如果電流不平衡率大於預設值，則認為電流不平衡；
[0018]I天內需要監測到至少10個監測點(一天最多可監測96個點，監測點範圍為10-96)的相電流進行電流不平衡分析，且連續至少3天(這個天數可大於等於3天，比如可根據實際情況定為5天、7天或10天等)進行監測；如果連續3天在監測點進行的電流不平衡分析結果均確定電流不平衡，則最終確定用戶為異常用電。
[0019]與已有技術相比，本發明有益效果體現在:
[0020]本發明的基於電流異常分析的異常用電判斷方法，包括電流失流異常分析和電流不平衡異常分析；1天內需要監測到3個或3個以上的監測點的相電流進行電流失流異常分析，且連續3天進行監測；如果連續3天在3個或3個以上的監測點進行的電流失流異常分析結果均確定電流失流異常，則最終確定用戶為異常用電。I天內需要監測到至少10個監測點的相電流進行電流不平衡分析，且連續至少3天進行監測；如果連續3天在監測點進行的電流不平衡分析結果均確定電流不平衡，則最終確定用戶為異常用電。
[0021]具體判斷時，電流失流異常分析和電流不平衡異常分析兩種方式可單獨判斷，也可相互結合做判斷。
[0022]本發明的基於電流異常分析的異常用電判斷方法，具有可及時掌握電力用戶的用電信息、預防並監控竊電行為、提高供電可靠性等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明的基於電流異常分析的異常用電判斷方法的的判斷系統的結構框圖。
[0024]以下通過【具體實施方式】，並結合附圖對本發明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0025]參見圖1，本發明的基於電流異常分析的異常用電判斷方法，所述電流異常分析包括兩種分析方法:電流失流異常分析和電流不平衡異常分析；
[0026]所述電流失流異常分析的過程為:
[0027]首先，確定電錶的電壓範圍為0.7至0.9額定電壓(ABC三相電壓都是要滿足該電壓範圍)，然後判斷用戶的電錶接線方式是三相三線制還是三相四線制；
[0028]如果用戶的電錶接線方式是三相三線制，則檢測用戶電錶的ABC三相電流，如果AC相中任一相電流小於0.5 %額定電流且B相電流不小於5 %額定電流，則確定電錶電流失流異常；
[0029]如果用戶的電錶接線方式是三相四線制，則檢測用戶電錶的ABC三相電流，如果ABC三相電流中任一相電流小於0.5%額定電流且另兩相中至少一相電流不小於10%額定電流，則確定電錶電流失流異常；
[0030]I天內需要監測到3個或3個以上的監測點的相電流進行電流失流異常分析，且連續3天進行監測；如果連續3天在3個或3個以上的監測點進行的電流失流異常分析結果均確定電流失流異常，則最終確定用戶為異常用電；
[0031]電流不平衡分析的過程為:首先，排除是電流失流的情況並檢測用戶電錶的ABC三相電流；在八80三相中的各相電流均大於O的情況下，計算電流不平衡率；所述電流不平衡率的計算公式為:
[0032]電流不平衡率=[max(la, lb, Ic) -min (la, lb, Ic)]/max (la, lb, Ic),其中，max (la, lb, Ic)為ABC三相電流中電流最大值，min (la, lb, Ic)為ABC三相電流中電流最小值；
[0033]如果電流不平衡率大於預設值，則認為電流不平衡；
[0034]I天內需要監測到至少10個監測點(一天最多可監測96個點，監測點範圍為10-96)的相電流進行電流不平衡分析，且連續至少3天(這個天數可大於等於3天，比如可根據實際情況定為5天、7天或10天等)進行監測；如果連續3天在監測點進行的電流不平衡分析結果均確定電流不平衡，則最終確定用戶為異常用電。
[0035]本發明的基於電流異常分析的異常用電判斷方法中，包括兩種分析方法:電流失流異常分析和電流不平衡異常分析。
[0036]電流異常有兩種表現，電流失流、電流不平衡。
[0037](I)電流失流:
[0038]需滿足電壓範圍為0.7至0.9額定電壓。三相三線失流-M相中任一相電流小於0.5%額定(基本)電流，另一相電流不小於5%額定(基本)電流。三相四線失流:任一相電流小於0.5%額定(基本)電流，另兩相中至少一相電流不小於10%額定(基本)電流。
[0039]例如:電能表接線方式三相三線，額定電壓320，額定電流4.4A，則4.4*0.5 % =0.022,4.4*0.5%= 0.22。
[0040]監測到A相電流0.956，B相電流0.001，C相電流0.002AC兩相電流均小於0.022，而A相電流大於0.956大於0.22，且一天內監測到類似情況超過了 3次，則認為該電能表在當日出現了電流失流異常。
[0041]如監測到電能表有失流事件，且一天內監測到至少一個點，就生成電流失流異常，否則需至少監測到多個點(默認每天3個點)才生成異常。
[0042](2)電流不平衡
[0043]各相電流均大於O的情況下，按照下面的式子計算電流不平衡率。
[0044]電流不平衡率=[max(la, lb, Ic) -min (la, lb, Ic) ] /max (la, lb, Ic),其中，max (la, lb, Ic)為ABC三相電流中電流最大值，min (la, lb, Ic)為ABC三相電流中電流最小值。
[0045]例如:電流不平衡率預設標準值為20 %。
[0046]某戶某塊表O點採集的A相電流0.023，B相電流0.001，C相電流0.021，電壓不平衡率計算:(0.023-0.001)/0.023 = 95.65%，若同時在一天中檢測到6次電流不平衡率超過20%，則認為該電能表出現了電流不平衡異常。
[0047]通過電流不平衡，判斷是否越限。需先排除電流失流異常情況。一天內需監測到多個點，且連續監測多日均滿足數據判斷要求才生成異常(默認每天10個點，連續3天)。
[0048]具體判斷時，電流失流異常分析和電流不平衡異常分析兩種方式可單獨判斷，也可相互結合做判斷。
[0049]如圖1為本發明的基於電流異常分析的異常用電判斷方法的反竊電系統的結構框圖，包括數據模塊、竊電診斷分析模塊、竊電判斷模塊和異常報警模塊。所述數據模塊、竊電診斷分析模塊、竊電判斷模塊和異常報警模塊依次相連接。首先由數據模塊採集用戶的電流信息，然後竊電診斷分析模塊採用本發明的方法進行數據分析，判斷哪些用戶為異常用電用戶，並將分析的結果傳輸給竊電判斷模塊，由竊電判斷模塊根據數據分析的結果進行進一步判斷哪些異常用電用戶為竊電用戶，最終由異常報警模塊提供報警信息，通知工作人員哪些為竊電用戶，由工作人員到竊電現場進行核查和處理。
[0050]具體工作時，工作人員會從在線監測、用戶電量、線損、歷史竊電行為4個方面進行了異常分析得到了異常用戶池，接著就需要建立一個竊電判斷規則，定期進行用戶竊電可能性判定，對用戶的竊電可能性進行量化，判定規則如下:
[0051]1、異常級別判定
[0052]針對各種異常，進行級別設置，級別分為三種:1級、II級、IV級異常。同時也可對異常進行「是否參與竊電嫌疑判定」的設置。
[0053]I級異常:判定周期內出現異常的天數超過A天；
[0054]II級異常:判定周期內出現異常的天數超過B天；
[0055]IV級異常:判定周期內出現異常的天數超過C天。其中，A>B>C，A、B、C均為預設值，為正整數。
[0056]2、竊電嫌疑判定
[0057]根據異常種類、異常級別，靈活設置竊電嫌疑判定規則。根據實際情況，選擇嫌疑判定的依據。例如認為同時出現某種或幾種異常且異常級別達到某級的時候，我們將其嫌疑級別為重大嫌疑或嫌疑。
[0058]依據設置的嫌疑判定規則，定位有重大嫌疑的用戶範圍，反竊電工作人員接收到準確的用戶信息後攜帶用電檢查儀趕赴現場進行勘察與處理，用電檢查儀應用最新微處理器技術和數位訊號處理技術，以直接交流採樣法實現工頻電參數測量(如電壓、電流有效值，有功、無功功率、視在功率、工頻頻率、功率因數，相位關係等)可以直接顯示向量圖，尤其適用於各供用電單位檢查電能計費系統及繼電保護系統的接線狀況。根據現場檢查情況確定該用戶是否真實存在竊電行為，並將檢查處理結果在本系統中進行維護，實現反竊電工作從異常分析、嫌疑判定、嫌疑處理的閉環管理。
[0059](I)數據模塊:系統數據來源於用電信息採集系統、負控系統、SG186營銷系統、線損管理系統。我們通過ETL技術、數據中心技術、數據挖掘技術和多維度數據分析技術對數據進行分類、關聯、異常、聚類等一系列分析和處理，逐漸形成科學合理的反竊電行為特徵數據模型。
[0060](2)竊電診斷分析模塊:基於業務實際情況，建立了竊電診斷模型；
[0061]異常用電在線監測:根據採集系統的實時數據對用戶用電情況進行在線監測，在各類異常用電情況中關注和竊電有關的異常，及時發現竊電嫌疑用戶。
[0062]異常電量:關注用戶某段時間內的用電量情況，進行異常電量分析，及時發現竊電嫌疑用戶。
[0063]線損異常:對線路損耗、臺區損耗進行異常分析，及時發現竊電嫌疑的線路或臺區，為追蹤到竊電用戶提供有力依據。
[0064]歷史竊電行為:錄入用戶歷史竊電行為，這些用戶作為重點監測用戶，防止這類用戶重複作案。
[0065](3)竊電判定模塊:根據竊電診斷模型，建立竊電判斷評價規則，綜合分析用戶竊電可能性，最後確定竊電嫌疑用戶範圍。
[0066](4)異常報警模塊:系統負責向供電公司反竊電工作人員提供異常報警，工作人員得到報警通知後需要到現場進行勘察與處理，並負責將處理結果及時錄入系統。
[0067]本發明的基於電流異常分析的異常用電判斷方法，將為反竊電人員發現、掌握竊電信息的提供有力幫助。通過數位化、信息化的技術手段對線損數據、運行數據及管理數據進行整合，能及時掌握電力用戶的用電信息、預防和監控竊電行為、降低線損、提高供電可靠性，為用電監查人員排查用戶竊電行為及供電部門管理提供決策依據。
[0068]本發明的基於電流異常分析的異常用電判斷方法，具有可及時掌握電力用戶的用電信息、預防並監控竊電行為、提高供電可靠性等優點。
[0069]對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
[0070]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【權利要求】
1.基於電流異常分析的異常用電判斷方法，其特徵是，電流異常分析包括兩種分析方法:電流失流異常分析和電流不平衡異常分析； 所述電流失流異常分析的過程為: 首先，確定電錶的電壓範圍為0.7至0.9額定電壓，然後判斷用戶的電錶接線方式是三相二線制還是二相四線制； 如果用戶的電錶接線方式是三相三線制，則檢測用戶電錶的ABC三相電流，如果AC相中任一相電流小於0.5 %額定電流且B相電流不小於5 %額定電流，則確定電錶電流失流異常； 如果用戶的電錶接線方式是三相四線制，則檢測用戶電錶的ABC三相電流，如果ABC三相電流中任一相電流小於0.5%額定電流且另兩相中至少一相電流不小於10%額定電流，則確定電錶電流失流異常； I天內需要監測到3個或3個以上的監測點的相電流進行電流失流異常分析，且連續3天進行監測；如果連續3天在3個或3個以上的監測點進行的電流失流異常分析結果均確定電流失流異常，則最終確定用戶為異常用電； 電流不平衡分析的過程為:首先，排除是電流失流的情況並檢測用戶電錶的ABC三相電流；在八80三相中的各相電流均大於O的情況下，計算電流不平衡率；所述電流不平衡率的計算公式為: 電流不平衡率=[max (la, lb, Ic) -min (la, lb, Ic) ] /max (la, lb, Ic),其中，max (la, lb, Ic)為ABC三相電流中電流最大值,min (la, lb, Ic)為ABC三相電流中電流最小值； 如果電流不平衡率大於預設值，則認為電流不平衡； I天內需要監測到至少10個監測點的相電流進行電流不平衡分析，且連續至少3天進行監測；如果連續3天在監測點進行的電流不平衡分析結果均確定電流不平衡，則最終確定用戶為異常用電。
【文檔編號】G01R11/24GK104459249SQ201410706086
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月27日 優先權日:2014年11月27日
【發明者】任瑋蒙, 許慶, 謝智奕, 許樹實, 胡斌, 顧群, 許偉 申請人:國家電網公司, 國網安徽省電力公司合肥供電公司, 國網安徽省電力公司電力科學研究院