基于關(guān)聯(lián)度分析的防竊電模型研究

梁志巾

摘 要：現(xiàn)如今，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力是關(guān)系國計(jì)民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，電力安全更是社會(huì)公共安全的重要組成部分，對國民經(jīng)濟(jì)有著至關(guān)重要的影響。隨著電網(wǎng)的互聯(lián)和電網(wǎng)覆蓋范圍的不斷擴(kuò)大，惡意竊電行為不僅造成大量的電量流失，甚至可能導(dǎo)致不可控的連鎖反應(yīng)，造成大范圍、長時(shí)間的停電，對電網(wǎng)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)安全造成嚴(yán)重影響。竊電手段的不斷翻新，強(qiáng)磁、遙控、改裝互感器等各種各樣的竊電產(chǎn)品充斥于互聯(lián)網(wǎng)，竊電呈產(chǎn)業(yè)化趨勢。目前，表前竊電、更改內(nèi)部電路等竊電手段仍無法及時(shí)有效的防治，用戶竊電往往又避開正常工作時(shí)間，有些竊電行為到達(dá)現(xiàn)場查處時(shí)，用戶可以方便拆卸竊電設(shè)備，無法有效收集證據(jù)實(shí)施電量追補(bǔ)，使竊電防治工作愈加困難。唯有實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)預(yù)警、發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)隱患，有效防止竊電現(xiàn)象的產(chǎn)生，才能確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。本文主要結(jié)合目前的竊電與反竊電現(xiàn)狀，研究智能防竊電技術(shù)，探討新型的智能防竊電管理模式，建立長效防范機(jī)制，并就關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究與延伸。

關(guān)鍵詞：關(guān)聯(lián)度分析;防竊電模型

引言

近年來，隨著市場經(jīng)濟(jì)的多元化發(fā)展，電能作為一種清潔能源被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域和人們的生產(chǎn)生活中。由于電能費(fèi)用占企業(yè)成本比重較大，一些不法經(jīng)營者、個(gè)體私營業(yè)主為謀取暴利，無視國家法律、法規(guī)，不擇手段地竊取電能。竊電行為嚴(yán)重?fù)p害了企業(yè)和個(gè)人的合法權(quán)益，擾亂了供用電秩序，阻礙了電力事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，也給安全用電帶來了嚴(yán)重威脅。通過大量分析竊電現(xiàn)場情況得出，竊電行為主要表現(xiàn)在借零竊電、電能表人為改變、計(jì)量箱破壞、強(qiáng)電擊損壞計(jì)量電子元件等。當(dāng)前各公司缺乏對電能計(jì)量裝置有效監(jiān)督的措施，對用戶竊電行為的特征分析也不夠明確，對各類數(shù)據(jù)缺乏整合利用，難以對“竊電”行為進(jìn)行有效的預(yù)警、監(jiān)督和查處。國內(nèi)外專家基于人工智能和大數(shù)據(jù)分析建立不同的反竊電模型，聚類分析數(shù)據(jù)特征，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能算法建立竊電用戶篩選規(guī)則，根據(jù)規(guī)則建立預(yù)警模型，但均限于理論階段，實(shí)際過程中能夠大幅度提升監(jiān)測精度的方法還未成熟。本文以臺(tái)區(qū)線損為切入點(diǎn)，從現(xiàn)場抓獲真實(shí)竊電案例出發(fā)，建立失壓斷相預(yù)警、電量差動(dòng)預(yù)警、電量波動(dòng)預(yù)警、功率差動(dòng)預(yù)警、電能表停走預(yù)警、電流異常預(yù)警、恒定磁場干擾預(yù)警、線損異常預(yù)警，并通過關(guān)聯(lián)度分析對線損值進(jìn)行判定，大幅度提升了竊電嫌疑用戶的篩選精度，對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

1竊電與反竊電現(xiàn)狀

1.1頻現(xiàn)的竊電手段

（1）強(qiáng)磁干擾。利用強(qiáng)磁竊電裝置使電能表慢走或停轉(zhuǎn)。篡改電能表軟件程序。通過復(fù)制表內(nèi)線路板植入竊電程序，替換原有線路板，在電能表使用過程中利用掌機(jī)紅外接口或RS-485接口對電能表施加特殊指令，激活竊電程序竊電。（3）欠壓法竊電。在電壓回路上串聯(lián)分壓電阻或斷開電壓線圈。（4）分流法竊電。更改接線盒互感器二次側(cè)電流回路遙控竊電。（5）更改表前互感器。短接表前計(jì)量互感器二次側(cè)電流回路竊電。（6）更改表計(jì)計(jì)量回路。更改表計(jì)內(nèi)部電流采樣互感器分流竊電。近幾年常見的竊電手段還有更改高供高計(jì)互感器，在高壓計(jì)量箱內(nèi)安裝遙控器分流竊電;利用移相竊電設(shè)備改變電能表電流、電壓相位角，使電能表慢走;繞越計(jì)量回路，私拉電線越表竊電等。

1.2傳統(tǒng)的防竊電技術(shù)

針對上述情況，近些年采取了一系列的防竊電措施，如采取高供高計(jì)與高供低計(jì)相結(jié)合，對計(jì)量表箱加裝節(jié)點(diǎn)控制器，安裝負(fù)控裝置，加密用電信息采集等方法。這些方法和設(shè)備都起到了一定程度的防竊電效果，但由于這些設(shè)備的客觀缺陷（如負(fù)控裝置無法防控表前竊電），傳統(tǒng)的防竊電技術(shù)并沒有達(dá)到對竊電行為實(shí)時(shí)、高效、準(zhǔn)確的防范控制。

2基于關(guān)聯(lián)度分析防竊電模型

2.1算法選取與模型構(gòu)建

a.失壓斷相預(yù)警設(shè)定計(jì)量回路電壓基準(zhǔn)值，高供高計(jì)用戶計(jì)量回路電壓值為100V，高供低計(jì)及低供低計(jì)用戶計(jì)量回路電壓值為380V、220V，如果電壓值偏離基準(zhǔn)值50%，尤其是電壓值為零，則判斷為失壓斷相。該預(yù)警策略主要針對高壓用戶、考核表及低壓重點(diǎn)用戶的電壓曲線等信息進(jìn)行分析判斷。b.電量差動(dòng)預(yù)警針對100kVA及以上用戶，加裝負(fù)荷監(jiān)控裝置，該裝置含有2個(gè)不同的計(jì)量回路，分別為含有485接口的計(jì)量回路和交流采樣回路。其中交流采樣回路作為485接口的考核表使用，用以對比監(jiān)測2個(gè)不同回路的電量，對比2個(gè)不同回路電量值，分析計(jì)量回路和對比回路同時(shí)段的電量差值比，設(shè)定電量超值比的閾值K為20%，對超出閾值的用戶需進(jìn)一步判定是否有竊電嫌疑。c.電量波動(dòng)預(yù)警將用戶的用電時(shí)間以天為單位，按類別劃分為普通日和特殊日。其中特殊日包括節(jié)假日、停電檢修日、用戶休息日等，依此總結(jié)用戶的用電規(guī)律，并將本月用電量與上月進(jìn)行環(huán)比，與去年同期進(jìn)行對比，評(píng)估用戶每月用電量的波動(dòng)情況。當(dāng)波動(dòng)大于設(shè)定的閾值時(shí)，認(rèn)為該用戶有竊電嫌疑，觸發(fā)電量波動(dòng)預(yù)警，并根據(jù)波動(dòng)程度深入計(jì)算竊電可能性的大小。d.功率差動(dòng)預(yù)警針對10kV高壓用戶，按照一定的時(shí)間間隔，使用不同的負(fù)荷差動(dòng)模型對功率差動(dòng)進(jìn)行分析。根據(jù)終端負(fù)荷、電能表總負(fù)荷以及差動(dòng)模型獲得總負(fù)荷差值、負(fù)荷差動(dòng)率、負(fù)荷差動(dòng)閾值信息，根據(jù)以上信息判斷是否達(dá)標(biāo)，當(dāng)波動(dòng)大于設(shè)定的閾值時(shí)，認(rèn)為該用戶有竊電可能，并根據(jù)波動(dòng)程度計(jì)算竊電可能性大小。e.電能表停走預(yù)警針對10kV高壓用戶的電量數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)，判斷10kV高壓用戶是否存在電能表停轉(zhuǎn)現(xiàn)象。該現(xiàn)象表現(xiàn)為某時(shí)刻電量為零，對應(yīng)時(shí)間的任意相電流大于0.1A，在單日數(shù)據(jù)中連續(xù)出現(xiàn)3個(gè)時(shí)間段內(nèi)且累計(jì)出現(xiàn)超過12次，則判斷該用戶存在竊電嫌疑。同時(shí)進(jìn)行電能表開蓋或計(jì)量門關(guān)閉分析，通過采集系統(tǒng)獲取電能表的狀態(tài)，判斷電能表開蓋時(shí)間與電能表安裝時(shí)間差值大于時(shí)間閾值，排除正常電能表開蓋，則判斷存在異常情況。

2.2基于大數(shù)據(jù)分析的全方位、全過程營配稽查

基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合共享，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)智能分析，構(gòu)建營銷業(yè)務(wù)管理平臺(tái)的智能大腦，實(shí)現(xiàn)營銷管理全業(yè)務(wù)、全過程、全方位稽查?；趯＜医?jīng)驗(yàn)自適應(yīng)學(xué)習(xí)，提出事前預(yù)防建議，結(jié)合業(yè)務(wù)管理要求，實(shí)時(shí)更新異常問題預(yù)防規(guī)則，制定業(yè)務(wù)執(zhí)行環(huán)節(jié)流程限制、約束性填報(bào)、異常提示等事前防范措施;建立事中監(jiān)管規(guī)則庫，實(shí)現(xiàn)營銷業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，對發(fā)現(xiàn)的異常問題和超限情況，即時(shí)在線干預(yù)糾正，實(shí)現(xiàn)“規(guī)則在線、糾偏分析、即時(shí)整改”的監(jiān)控工作模式。

結(jié)語

竊電破壞正常的供電秩序，威脅電網(wǎng)安全和人身財(cái)產(chǎn)安全，是嚴(yán)重威脅國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)和諧的一個(gè)長期問題。打擊高科技竊電難度在于發(fā)現(xiàn)困難、取證困難，傳統(tǒng)的方式無法防范繞越表計(jì)或分流計(jì)量回路的竊電，不能從根本上解決竊電防治問題。新型智能防竊電技術(shù)的研究與應(yīng)用，填補(bǔ)了油田用電檢查管理在表前竊電監(jiān)測、實(shí)時(shí)異常預(yù)警方面的技術(shù)空白。應(yīng)用智能防竊電技術(shù)，解決了許多難以防范的高科技竊電行為，為集團(tuán)公司挽回了巨額經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)對竊電單位和個(gè)人形成了強(qiáng)有力的威懾作用，有效遏制了竊電行為的發(fā)生，不僅創(chuàng)造了健康良好的供用電環(huán)境，建立了智能防竊電長效管理機(jī)制，而且對電力企業(yè)打造“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”意義重大。

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