智能電力分配下竊電用戶數(shù)據(jù)在線識(shí)別系統(tǒng)

余向前，祝唯微，權(quán)朝陽，王林信，張振南

（1.國網(wǎng)甘肅省電力公司，甘肅蘭州 730030；2.甘肅同興智能科技發(fā)展有限責(zé)任公司，甘肅蘭州 730000；3.國網(wǎng)武威供電公司，甘肅武威 733000）

不斷增長的電力需求與日益短缺的電力資源之間存在著較為嚴(yán)重的矛盾，為此，產(chǎn)生了竊電用戶群[1]。針對此問題，不少研究學(xué)者構(gòu)建了竊電用戶數(shù)據(jù)在線識(shí)別系統(tǒng)來緩解該矛盾[2]。由于竊電用戶數(shù)據(jù)在線識(shí)別系統(tǒng)在系統(tǒng)建設(shè)過程中對用電用戶數(shù)據(jù)的掌握需求量較大，需要在不同條件下分析用戶的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，調(diào)整系統(tǒng)查找狀態(tài)，并根據(jù)查找的數(shù)據(jù)信息對比竊電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)終極系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

目前，國內(nèi)外機(jī)構(gòu)主要研究竊電用戶的地址源信息，并根據(jù)信息流通道查找用戶的位置，利用位置分析系統(tǒng)破解密碼通道，尋找數(shù)據(jù)中心信息，調(diào)整結(jié)構(gòu)性系統(tǒng)狀態(tài)，操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)沿著數(shù)據(jù)操控方向進(jìn)行研究[3]。但在實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于用戶數(shù)據(jù)收集的力度過大導(dǎo)致很多無關(guān)信息也被采集，可能會(huì)無法完整再現(xiàn)真實(shí)的用戶數(shù)據(jù)信息，導(dǎo)致狀態(tài)錯(cuò)判現(xiàn)象的發(fā)生[4]。為此，針對上述問題，文中提出一種新式智能電力分配下竊電用戶數(shù)據(jù)在線識(shí)別系統(tǒng)對以上問題進(jìn)行分析與解決。該設(shè)計(jì)解決了系統(tǒng)內(nèi)部的操作矛盾，能夠完整體現(xiàn)系統(tǒng)的主體作用，具有良好的可操作性。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

為提升系統(tǒng)識(shí)別的精準(zhǔn)性，不斷優(yōu)化其內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)，在智能電力分配條件下，進(jìn)行數(shù)據(jù)優(yōu)化操作，整合關(guān)鍵信息，根據(jù)不同的硬件元件模式劃分相應(yīng)的操作模塊，節(jié)約研究操作時(shí)間，獲取較高的研究效率，綜合分配電力信息，查找電力來源，并根據(jù)來源數(shù)據(jù)劃分用戶數(shù)據(jù)，將吻合度較高的數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)于操作系統(tǒng)中，清除吻合度較低的數(shù)據(jù)[5]。

調(diào)節(jié)信息狀態(tài)，并設(shè)置數(shù)據(jù)采集模塊，構(gòu)建系統(tǒng)信息，整合采集數(shù)據(jù)狀況，設(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集器，其結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 數(shù)據(jù)采集器結(jié)構(gòu)

在圖1 中，采用數(shù)據(jù)采集器，對其進(jìn)行模塊化處理，該采集器的ISODA 信號(hào)隔離D/A 轉(zhuǎn)換模塊，可以用來輸出一路電壓或電流信號(hào)，也可以用來輸出兩路獲得的電流或電壓信號(hào)，確保數(shù)據(jù)收集的完整性，具有RS-485/232 接口，在隔離時(shí)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)輸出數(shù)據(jù)，可以程控校準(zhǔn)模塊輸出精度，信號(hào)輸出及通信接口之間的隔離耐壓為3 000 V DC，確保數(shù)據(jù)分析的安全性，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)1 路標(biāo)準(zhǔn)的RS-485 通信接口或1 路標(biāo)準(zhǔn)的RS-232 通信接口連接，支持兩種協(xié)議，命令集定義的字符協(xié)議和MODBUS RTU 通信協(xié)議[6]?？赏ㄟ^編程設(shè)定使用那種通信協(xié)議，能實(shí)現(xiàn)與多種品牌的PLC、RTU 或計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，便利實(shí)現(xiàn)操作，簡化操作程序，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集，便于分析用電用戶數(shù)據(jù)的真實(shí)情況，并為后續(xù)研究操作提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[7]。

以獲取的研究數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)傳輸，并設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸器結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2 數(shù)據(jù)傳輸器結(jié)構(gòu)

該文數(shù)據(jù)傳輸模塊選取配置規(guī)格較高的數(shù)據(jù)傳輸器，該傳輸器第一路DIN 輸入支持脈沖計(jì)數(shù)，支持高速脈沖和低速脈沖模式，默認(rèn)高速脈沖頻率最大為1 MHz，可選低速脈沖頻率最大為10 kHz，可進(jìn)行斷電存儲(chǔ)，完善系統(tǒng)操作，由于其CANopen 接口DI/DO數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)字量輸入信號(hào)電壓值最高不能超過+30 V，否則會(huì)使模塊輸入端口損壞[8]。為此，同時(shí)濕接點(diǎn)輸入信號(hào)接線時(shí)要注意信號(hào)極性，以免接反CANopen。接口DI/DO 數(shù)據(jù)采集模塊的輸出信號(hào)為開漏輸出，最大負(fù)載電壓為+30 V，最大負(fù)載電流為20 mA，采用熱電阻RTD 輸入，可支持PT100 以及PT1000 兩種類型，優(yōu)化操作結(jié)構(gòu)，據(jù)此實(shí)現(xiàn)對傳輸模塊的設(shè)計(jì)[9]。

在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸后，集中進(jìn)行數(shù)據(jù)識(shí)別，構(gòu)建數(shù)據(jù)識(shí)別圖，增強(qiáng)識(shí)別中心的識(shí)別力度，完整調(diào)配數(shù)據(jù)監(jiān)控裝置，完善監(jiān)控信息[10]，調(diào)整數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)狀態(tài)，能夠更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)識(shí)別，為軟件操作奠定基礎(chǔ)[11]。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

以硬件系統(tǒng)數(shù)據(jù)為操作基礎(chǔ)，不斷整合信息數(shù)據(jù)，將獲取的算法內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，并設(shè)置系統(tǒng)軟件操作流程圖，如圖3 所示。

在圖3 中，集中了數(shù)據(jù)操作的系統(tǒng)狀態(tài)，簡化數(shù)據(jù)操作方式，完善內(nèi)部信息狀態(tài)，可在信息操作的基礎(chǔ)上實(shí)施信息轉(zhuǎn)化，終止竊電用戶的操作行為，并設(shè)置相關(guān)的數(shù)據(jù)行為終止公式：

圖3 系統(tǒng)軟件操作流程圖

式（1）中，K為數(shù)據(jù)行為終止參數(shù)，z為系統(tǒng)內(nèi)部信息狀態(tài)參數(shù)，k為終止行為系數(shù)，s為信息操作指數(shù)，t為內(nèi)部信息轉(zhuǎn)化需求參數(shù)，n為操作數(shù)據(jù)整體數(shù)量指數(shù)[12]。

經(jīng)過上述處理后，結(jié)合識(shí)別算法將收集的終止信息存儲(chǔ)于識(shí)別空間中，并按照標(biāo)準(zhǔn)化存儲(chǔ)法則將所有數(shù)據(jù)投入系統(tǒng)中心，配置信息轉(zhuǎn)化器，設(shè)置數(shù)據(jù)識(shí)別方程如式（2）所示：

式（2）中，J為數(shù)據(jù)識(shí)別參數(shù)，A為識(shí)別空間信息數(shù)據(jù)，P為標(biāo)準(zhǔn)化存儲(chǔ)法則信息，c為信息轉(zhuǎn)化條件參數(shù)，v為識(shí)別的速率參數(shù)[13]。由此，獲取系統(tǒng)操作所需的識(shí)別參數(shù)，對應(yīng)用戶的數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)檢測。

按照以上操作，將檢測結(jié)果分配到內(nèi)部操作信息空間中，并進(jìn)行操作公式的設(shè)計(jì)，如式（3）所示：

式（3）中，F(xiàn)為竊電分配操作參數(shù)，B為內(nèi)部操作信息數(shù)據(jù)，D為檢測數(shù)據(jù)中心函數(shù)數(shù)據(jù)，q為信息調(diào)整參數(shù)，Z為內(nèi)部信息分配標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)[14]。根據(jù)軟件信息中的程序操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)，不斷優(yōu)化竊電用戶數(shù)據(jù)的查找性能，并提升查找識(shí)別功能，利用數(shù)據(jù)分析方法，結(jié)合完整性調(diào)節(jié)措施將整體數(shù)據(jù)傳導(dǎo)至中心管理空間中，管理竊電電流表信息[15]。根據(jù)不同的電流信息分辨竊電狀態(tài)，并將狀態(tài)信息記錄入操控系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)完整識(shí)別操作，達(dá)到識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的[16]。

3 實(shí)驗(yàn)與研究

為精準(zhǔn)評估該文智能電力分配下竊電用戶數(shù)據(jù)在線識(shí)別系統(tǒng)的在線識(shí)別性能，設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行性能檢驗(yàn)，將該文智能電力分配下竊電用戶數(shù)據(jù)在線識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別效果與傳統(tǒng)竊電用戶數(shù)據(jù)在線識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別效果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對比。

針對智能電力分配系統(tǒng)的操作復(fù)雜性以及竊電用戶數(shù)據(jù)的查找困難性，需對其實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選，按照系統(tǒng)操作理論不斷調(diào)整中心操作系統(tǒng)狀態(tài)，并加大對系統(tǒng)的完整性調(diào)控力度，強(qiáng)化數(shù)據(jù)研究內(nèi)部資源信息，根據(jù)不同的系統(tǒng)算法進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)，加大內(nèi)部空間的操作，據(jù)此獲取完整的識(shí)別數(shù)據(jù)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，步驟如下：

1）按照智能電力分配準(zhǔn)則，將所需分配的電力通過該文中心通道進(jìn)行電力輸送，確保輸送的電力處于該文系統(tǒng)監(jiān)視范圍內(nèi)，同時(shí)調(diào)控系統(tǒng)狀態(tài)，并改造硬件系統(tǒng)元件結(jié)構(gòu)，不斷促使其元件結(jié)構(gòu)貼近系統(tǒng)整合信息，時(shí)刻保持系統(tǒng)的內(nèi)部存儲(chǔ)完整性，并根據(jù)存儲(chǔ)的不同類別分類存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，設(shè)定存儲(chǔ)方向，保證存儲(chǔ)的用電用戶數(shù)據(jù)的安全性。

2）收集用電用戶信息，并將此些信息集中錄入中心系統(tǒng)中，實(shí)施數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化操作，在轉(zhuǎn)換過程中將產(chǎn)生排異情況。此時(shí)，需添加數(shù)據(jù)穩(wěn)定裝置，減緩排異現(xiàn)象，加大硬件管控力度，實(shí)現(xiàn)整體管控。

3）將管控的數(shù)據(jù)傳輸至中心反映空間中，并設(shè)置相關(guān)的數(shù)據(jù)監(jiān)測器，在線觀察異常數(shù)據(jù)的存在狀況，并以此判定該用戶數(shù)據(jù)是否為竊電用戶數(shù)據(jù)，若判定的數(shù)據(jù)點(diǎn)呈紅色，則表示精準(zhǔn)識(shí)別出竊電用戶數(shù)據(jù)，若呈綠色，則為安全用戶數(shù)據(jù)，由此，結(jié)束整體實(shí)驗(yàn)操作。

該實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對比，進(jìn)一步提高整體對比效果，并設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)

圖4 和圖5 分別顯示了在實(shí)驗(yàn)參數(shù)條件下，該文智能電力分配下竊電用戶數(shù)據(jù)在線識(shí)別系統(tǒng)與傳統(tǒng)電力智能分析下竊電用戶數(shù)據(jù)在線識(shí)別系統(tǒng)及基于數(shù)據(jù)模型的竊電用戶數(shù)據(jù)在線識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別時(shí)間對比圖及識(shí)別信號(hào)狀態(tài)對比圖。

圖4 識(shí)別時(shí)間對比圖

圖5 識(shí)別信號(hào)狀態(tài)圖

圖5 中的縱坐標(biāo)為相關(guān)系數(shù)，系數(shù)值越靠近1，證明其效果越好，距離1 越遠(yuǎn)效果越差。根據(jù)圖4 和圖5 可知，電力智能分析下竊電用戶數(shù)據(jù)在線識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別準(zhǔn)確率較高，但識(shí)別信號(hào)狀態(tài)較差，基于數(shù)據(jù)模型的竊電用戶數(shù)據(jù)在線識(shí)別系統(tǒng)具有良好的識(shí)別信號(hào)狀態(tài)，但識(shí)別時(shí)間較長。該文智能電力分配下竊電用戶數(shù)據(jù)在線識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別時(shí)間以及識(shí)別信號(hào)狀態(tài)均優(yōu)于其他兩種傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

綜上所述，智能電力分配下竊電用戶數(shù)據(jù)在線識(shí)別系統(tǒng)能夠更好地調(diào)節(jié)系統(tǒng)信息，具有較高的操作性能，可在數(shù)據(jù)調(diào)控的同時(shí)完成數(shù)據(jù)識(shí)別操作，進(jìn)而更好地為使用者提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

4 結(jié)束語

該文在傳統(tǒng)竊電用戶數(shù)據(jù)在線識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種新式智能電力分配下竊電用戶數(shù)據(jù)在線識(shí)別系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效果。該文結(jié)合了系統(tǒng)硬件與軟件結(jié)構(gòu)，解決了系統(tǒng)間的操作問題、完善了系統(tǒng)的性能操作、排除了干擾用電數(shù)據(jù)的影響、保留完整的用戶數(shù)據(jù)信息、減少了不必要的操作浪費(fèi)、縮減了系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需時(shí)間，能夠在較高程度上提升系統(tǒng)操作的效率，并加強(qiáng)了識(shí)別性能，集中化處理識(shí)別數(shù)據(jù)，完整再現(xiàn)數(shù)據(jù)信息狀況，具備較為廣闊的發(fā)展前景。