張耀，趙猛，張琛馨，楊青

（1.國網(wǎng)天津市電力公司信息通信公司，天津，300010；2.中國網(wǎng)絡(luò)信通有限公司，天津，300010）

0　引言

長期以來，一些單位特別是私營企業(yè)，將盜竊電能作為獲利手段，采取各種方法不計或者少計電量，以達(dá)到不交或者少交電費(fèi)的目的，造成國家電能大量流失，損失驚人。這嚴(yán)重?fù)p 害了供電企業(yè)的合法權(quán)益，擾亂了正常的供用電秩序，嚴(yán)重影響了電力事業(yè)的發(fā)展，而且給 安全用電帶來嚴(yán)重威脅。但隨著竊電技術(shù)智能化的不斷升級，竊電主體由原來的居民用戶向企業(yè)、由生活向經(jīng)營、由供電企業(yè)外部到內(nèi)部相勾結(jié)的發(fā)展，甚至還出現(xiàn)了一批專門研究電 能計量裝置的“能人”，使得竊電現(xiàn)象依然得不到有效遏制。

1　功能設(shè)計

1.1　采集終端和電能表事件篩選

對于采集終端和電能表生成的事件進(jìn)行無效事件篩選與過濾。

（1）同1條事件重復(fù)上報，事件內(nèi)容包括時間均完全相同，只按第1條進(jìn)行主站智能診斷，其余事件不參與主站智能診斷。

（2）剔除內(nèi)容不符合通信協(xié)議格式要求的事件，包括數(shù)據(jù)亂碼及應(yīng)填數(shù)據(jù)為空的情況。

（3）剔除內(nèi)容明顯有誤的事件，包括事件時間早于設(shè)備安裝時間及事件時間晚于當(dāng)前時間的情況。

1.2　采集終端和電能表采集數(shù)據(jù)篩選

對于采集終端和電能表上報的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行異常數(shù)據(jù)過濾篩選。

（1）正/反向有功總功率乘倍率的數(shù)值大于用戶合同容量的K倍，屬于異常數(shù)據(jù)。

（2）日凍結(jié)正/反向電能示值計算得到的電量，大于用戶日最大用電量（合同容量×24h）的K倍，屬于異常數(shù)據(jù)。

（3）月凍結(jié)正/反向電能示值計算得到的電量，大于用戶月最大用電量（合同容量×24h×30天）的K倍，屬于異常數(shù)據(jù)。

（4）日/月凍結(jié)最大需量乘倍率的數(shù)值大于用戶合同容量的K倍，屬于異常數(shù)據(jù)。

（5）二次側(cè)電壓值大于二次側(cè)額定電壓值的K倍，屬于異常數(shù)據(jù)。

以上K值可結(jié)合業(yè)務(wù)支持靈活配置。

1.3　單一異常分析

基于采集終端事件和用電數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，建立異常分析模型進(jìn)行異常分析。主要涉及的異常包括失壓斷相分析、電量差動分析、電量波動分析、功率差動分析、電能表停走分析、電能表開蓋或計量門開閉分析、CT回路異常分析、電流失流、恒定磁場干擾、線損分析等智能診斷分析模型。

失壓斷相分析：失壓斷相分析主要針對高壓用戶的采集終端或者電能表上報的電壓斷相事件、電壓曲線信息對失壓斷相行為進(jìn)行分析、判斷，統(tǒng)計分析終端電壓值、斷相比例、異常時間、異常持續(xù)時間等信息。

電量差動分析：利用采集到的電量數(shù)據(jù)，按照一定的差動時間間隔（天）與不同的電量差動模型對差動進(jìn)行分析，即二個不同回路的電量有較大偏差，分析計量回路和比對回路（如交采回路）同時段的電量差值，如果電量差值超設(shè)定的閾值，進(jìn)而判斷用戶是否有竊電嫌疑。

電量波動分析：將用戶的用電時間以天為維度分為普通日和特殊日（節(jié)假日、停電檢查日、用戶休息日等），分別總結(jié)用戶用電規(guī)律，并將用戶本月用電量與用戶上月或去年的用電量進(jìn)行比對，然后評估用戶每月用電量的波動情況。當(dāng)波動大于設(shè)定的閾值時，認(rèn)為該用戶有竊電的可能性，并根據(jù)波動程度計算竊電可能性的大小。

功率差動分析：高壓用戶按照一定的差動時間間隔（小時或天），使用不同的負(fù)荷差動模型對差動進(jìn)行分析。根據(jù)終端負(fù)荷、電能表總負(fù)荷以及差動模型獲得總負(fù)荷差值、負(fù)荷差動率、負(fù)荷差動閥值信息，判斷是否達(dá)標(biāo)。當(dāng)波動大于設(shè)定的閾值時，認(rèn)為該用戶有竊電的可能性，并根據(jù)波動程度計算竊電可能性的大小。

電能表停走分析：針對高壓用戶的電量數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)，判斷高壓用戶是否存在用戶用電的情況下，但電能表出現(xiàn)停止走字現(xiàn)象，表現(xiàn)為電能量曲線中某時點(diǎn)電能量為0，且對應(yīng)時點(diǎn)的任意相電流大于0.1A。以上異常現(xiàn)象在單日數(shù)據(jù)中出現(xiàn)連續(xù)3個時點(diǎn)且累計出現(xiàn)超出12次，則該用戶存在竊電嫌疑。

電能表開蓋或計量門開閉分析：通過采集系統(tǒng)獲取電能表狀態(tài)字，判斷：電能表開蓋時間與電能表安裝時間差值大于時間閾值。排除正常電能表開蓋，例如初次安裝、檢定和正常工單的情況；排除開蓋時間邏輯錯誤的情況，則產(chǎn)生異常。

電流失流：電流不平衡分析主要根據(jù)高壓用戶的電流曲線進(jìn)行分析，統(tǒng)計并判斷用戶是否出現(xiàn)電流失流或者電流不平衡度超限情況

恒定磁場干擾：通過分析現(xiàn)場采集終端上報的磁場異常事件，分析用戶是否出現(xiàn)磁場干擾異常。

線損分析：使用線路線損及臺區(qū)線損數(shù)據(jù)，輔助開展竊電嫌疑用戶分析。通過將線損異常（超出閾值）期間的用戶電量與線損正常期間的用戶電量進(jìn)行比對，發(fā)現(xiàn)并統(tǒng)計線損異常區(qū)域中的電量突減用戶。

電能表分流分析：針對在電表內(nèi)部或外部采用并聯(lián)小電阻將火線電流分流，而使進(jìn)入計量元件的電流變小從而達(dá)到竊電的現(xiàn)象。通過采集電表內(nèi)檢測的火線電流（L）值和零線電流（N）出現(xiàn)差異，分析客戶是否存在竊電行為（考慮電能表本身采集元件有異常，建議收集L值小于N值50%的進(jìn)行統(tǒng)計分析）。

1.4　防竊電綜合分析

用電信息采集系統(tǒng)中的各類異常事件和竊電行為以及竊電行為的種類存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，基于防竊電單一異常分析結(jié)果，結(jié)合各類異常分析模型的權(quán)值、不同模型間關(guān)聯(lián)關(guān)系以及關(guān)聯(lián)分析算法進(jìn)行綜合判斷及分析，挖掘疑似竊電用戶。

2　場景技術(shù)實現(xiàn)

2.1　功能設(shè)計

（1）全市防竊電預(yù)警分析應(yīng)用實施結(jié)果總覽

全市疑似竊電用戶分布情況展現(xiàn)用于展示某個時間段內(nèi)全市下各單位疑似竊電用戶分布情況（包含重要關(guān)注用戶數(shù)量、異常用戶數(shù)量、持續(xù)關(guān)注用戶數(shù)量），不同的疑似竊電用戶數(shù)量級用不同的顏色進(jìn)行標(biāo)注；全市異常信息統(tǒng)計結(jié)果展現(xiàn)用于展示某個時間段內(nèi)全市下各單位不同異常等級的異常數(shù)量、不同異常類型的異常數(shù)量。且異常明細(xì)情況都支持EXCEL文件導(dǎo)出。

（2）區(qū)縣防竊電預(yù)警分析應(yīng)用實施結(jié)果展示

區(qū)縣疑似竊電用戶分布情況用于展示該區(qū)縣不同異常類型的異常數(shù)量，區(qū)縣異常信息統(tǒng)計結(jié)果展現(xiàn)用于展示該區(qū)縣所有疑似竊電用戶基本信息，且異常明細(xì)情況都支持EXCEL文件導(dǎo)出。

2.2　數(shù)據(jù)模型設(shè)計

圖1　數(shù)據(jù)模型圖

3　結(jié)語

隨著我國社會和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國電力系統(tǒng)的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，針對傳統(tǒng)的防竊電方法在使用中存在的弊端，本文主要介紹了采用大數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)技術(shù)，從而降低竊電行為的發(fā)生概率，保證電力企業(yè)效益不受損失。