基于用電信息數據挖掘的智能反竊電研究與應用

雷君杰*，生一兵，喬嬌，趙娜

（國網山西省電力公司晉中供電公司，山西晉中，030600）

引言

近年來，隨著智能電表和用電信息采集系統的全面推廣，使利用數據挖掘技術，對抄錄的電能表實時電流、電壓、相角、事件記錄等海量數據進行快速、智能、準確的竊電判斷成為可能，如何對用電信息數據挖掘，實現反竊電的精準打擊，一直是電力學者和用電檢查人員研究的課題。

1 竊電手段的探究

電量的計算公式是W=Pt=Uitcos，我們從中不難發現公式有四個因素，竊電用戶一般會把這四個因素作為出發點，把竊電的手段劃分為有表法竊電以及無表法竊電兩大類。有表法竊電是通過電能計量裝置進行竊電行為，主要的竊電方式有欠壓竊電、移相竊電、欠流竊電、干擾竊電和擴差竊電等。無表法竊電是通過供配線路進行竊電，在電能計量裝置前前T接用電。從實際竊電數據調查可以看出，用戶在竊電的時候，高壓用戶主要采取的是欠壓法、干擾法以及欠流法，而且智能化、高科技化的干擾法竊電方式在不斷增加；欠流法是低壓用戶的主要竊電方式，剩下的大體是欠壓法和擴差法竊電。用電信息采集有一定的局限性，主要是自身系統存在限制，不能對竊電行為進行有效防范，更加缺乏快速發現欠流法竊電的干擾竊電和分流竊電。低壓用戶主要采取透抄手段進行竊電分析，經常會出現線路、臺區線損過高，然后指派工作人員進行現場排查，由于范圍過廣，沒有針對性，而且很容易泄露消息，讓竊電用戶在監察人員來之前就銷毀竊電的證據。

2 反竊電精準定位技術原理

2.1 反竊電數據分析

通過關口、用戶側的功率差異法來進行反竊電分析。高壓用戶的信息采集主要是電壓、相角、電流以及事件記錄等，可以采取在T節點高壓側增加一處測量點，依靠高壓無線采集技術，完成對關口側數據采集，要實時與用戶采集數據進行差動對比分析，實現從用電源頭到計量處的閉環，讓反竊電分析具備技術的保障，進而對專變戶進行實時監測，看是否存在竊電嫌疑。實現對電能數據監測以及分析，為竊電行為提供分析基礎。對于用戶的負荷、表底、電壓、開蓋記錄等的篩選、分析，精確定位竊電嫌疑戶。

2.2 高壓無線負荷采集終端

高壓無線負荷采集采用感應式取電的方式，能夠帶電裝卸，內部有數據采集裝置以及無線傳輸模塊，本身就帶有數據存儲和時鐘管理功能，對于曲線數據的存儲時間長達一個月，數據默認密度點是每小時一個，16分鐘進行一次數據密度存儲，能夠微功率無線響應數據記錄儀的實時采集命令，傳輸距離1000米。數據記錄儀會把收集到的側負荷電流信息依靠GPRS傳輸至采集服務器，最后進行負荷數據的差動分析。

2.3 低壓批量查竊終端

低壓批量查竊終端的優勢是集采集、存儲、傳輸、打印、處理為一體，是性能優良的智能分析查竊設備，它能夠避免用電信息采集透抄時間過長，而且不能由系統自動判斷用戶竊電嫌疑的弊端。通過采用數據采集電路，能夠與智能表實現數據通信，最終采集到電能表數據，傳輸到處理器進行綜合分析，依照分析的結果篩選出竊電嫌疑戶，完成不用工作人員查表箱、表蓋，就可以實現定位竊電嫌疑戶的功能，從很大程度上提高了低壓查處竊電的效率。

3 反竊電精準定位體系設計方案

3.1 高壓“雙監控”設計方案

（1）高壓無線采集器安裝在大客戶專變10kV 配電網線路分支T 接處，數據記錄儀讀取收集到的負荷信息，然后通過GPRS傳輸到數據存儲電腦中。

（2）智能對比分析。系統可以對用電信息采集提供的各類數據與高壓無線采集的數據進行差動對比分析，其中包含日、月用電量的判斷，以及三相電流誤差判斷，進行有效的竊電可疑分析、報警等。

3.2 低壓批量查竊平臺設計方案

（1）數據采集器：設計有4 個采集電路，可以與單相、三相智能表進行數據通信，實時收集電能表的電流、相角、電壓、有功、無功功率、表底等數據，最終都會將數據由傳輸器傳到處理器，進行綜合分析。

（2）數據傳輸器：采用RS485通信模塊，滿足數據采集器與處理器之間的傳輸。

（3）數據存儲器：選用容量為2TB 硬盤，可以滿足整臺區數據的存儲。

4 結束語

總之，通過實踐充分證明，用電信息數據挖掘的智能反竊電能夠有效實現對高損線路和高損臺區全天候自動遠程實時監控，徹底改變了以前大量電力人員大范圍撒網式用電檢查方式。智能精準定位竊電嫌疑戶后，可以快速安排檢查人員進行定點突擊檢查， 大大減少了電力人員的投入，解放了線損管理過程中的人力資源，進一步提高了營銷線損工作和反竊電工作效率。

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