三相电能表电流不平衡窃电分析方法与流程

1.本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种三相电能表电流不平衡窃电分析方法、一种非临时性计算机可读存储介质和一种计算机设备。


背景技术：

2.目前窃电分析的分析手段主要针对明显的电压、电流异常或对线损产生显著影响的用户，随着窃电方式的不断变化，深入的窃电方法往往难以发现，对电力企业的发展及经济利益的影响日益严重。


技术实现要素：

3.本发明为解决上述技术问题，本发明第一方面实施例提供了一种三相电能表电流不平衡窃电分析方法。
4.本发明第二方面实施例提供了一种非临时性计算机可读存储介质；本发明第三方面实施例提出了一种计算机设备。
5.本发明采用的技术方案如下：本发明的第一方面实施例提出了一种三相电能表电流不平衡窃电分析方法，包括以下步骤：获取综合倍率大于预设倍率的三相电能表对应的用户；召测所述用户某日两个时间点的电流数据；判断两个时间点中是否存在至少一个时间点的各相电流全为正且最大相电流大于第一设定阈值k1的异常用户；如果存在至少一个时间的各相电流全为正且最大相电流大于第一设定阈值k1的异常用户，则进一步计算异常用户各相电流全为正且最大相电流大于第一设定阈值k1的时间点对应的电流不平衡度，并判断所述电流不平衡度是否大于第二设定阈值k2；如果所述电流不平衡度大于所述第二设定阈值k2，则进一步获取异常用户的日线路线损和日线路损失电量，并判断是否存在所述日线路线损大于第三设定阈值k3且所述日线路损失电量大于第四设定阈值k4；如果所述异常用户存在所述日线路线损大于第三设定阈值k3且所述日线路损失电量大于第四设定阈值k4，则召测所述异常用户当日第一预设个时间点的电流数据，判断第一预设个时间点中是否存在至少第二预设个电流不平衡度大于所述第二设定阈值k2且最大相电流大于第一设定阈值k1的时间点，所述第一预设个的值大于所述第二预设个的值；如果存在至少第二预设个电流不平衡度大于所述第二设定阈值k2且最大相电流大于第一设定阈值k1的时间点，则进一步判断是否所述至少第二预设个时间点中每个时间点对应的最大相电流在相同相且最小相电流在相同相，或者，是否某日的日用电量与线损变化的皮尔逊相关系数呈现极强相关；如果是，则判断所述异常用户为电流不平衡窃电用户。
6.本发明上述的三相电能表电流不平衡窃电分析方法还具有如下附加技术特征：根据本发明的一个实施例，召测时间点的电流满足i0/i
max
≥0.3，其中，i0为所述时间点对应的相电流，i
max
为某日最大相电。
7.根据本发明的一个实施例，根据以下公式计算任意时间点的电流不平衡度：q=
（i
max-i
min
）/i
max
；其中，q代表所述电流不平衡度，i
max
为时间点的最大相电流，i
min
为时间点的最小相电流。
8.根据本发明的一个实施例，所述第一预设个的范围为90~100，第二预设个的范围30~35。
9.根据本发明的一个实施例，如果三相电能表为三相三线，则相电流为a相和c相电流，如果三相电能表为三相四线，则相电流为a相、b相和c相电流。
10.本发明的第二方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质, 其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明第一方面实施例所述的三相电能表电流不平衡窃电分析方法。
11.本发明的第三方面实施例提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现本发明第一方面实施例所述的三相电能表电流不平衡窃电分析方法。
12.本发明的有益效果：本发明先根据相电流、线路的线损及损失电量进行初步分析筛选出异常用户，再对异常用户进行深度分析，从而可以准确获取窃电用户，提升了窃电分析效率和准确性，为反窃电工作的开展提供支撑。
附图说明
13.图1是根据本发明一个实施例的三相电能表电流不平衡窃电分析方法的流程图。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.图1是根据本发明一个实施例的三相电能表电流不平衡窃电分析方法的流程图，如图1所示，该三相电能表电流不平衡窃电分析方法包括以下步骤：s1，获取综合倍率大于预设倍率的三相电能表对应的用户。
16.具体地，综合倍率=电压互感器倍率
×
电流互感器倍率。
17.s2，召测用户某日两个时间点的电流数据。
18.在本发明的实施例中，保证召测时间点的有效性，召测时间点的电流需要满足i0/i
max
≥0.3，其中，i0为时间点对应的相电流，i
max
为时间点所在日的最大相电流。
19.具体地，获取到综合倍率大于预设倍率的三相电能表对应的用户后，可以从该用户的历史数据中召测某日两个时间点的电流数据，可以是前一日，也可以是前两日，根据实际情况选择。
20.s3，判断两个时间点中是否存在至少一个时间点的各相电流全为正且最大相电流大于第一设定阈值k1的异常用户。
21.具体地，k1根据实际情况利用相关试验或者依据经验提前预设，例如，k1可以为0.5。召测的两个时间点中任一个时间点对应的各相电流全为正且最大相电流大于第一设
定阈值k1，则判断该用户为异常用户。如果两个时间点均不存在各相电流全为正且最大相电流大于第一设定阈值k1的情况，则该用户无窃电嫌疑，则执步骤s9。
22.在本发明的实施例中，如果三相电能表为三相三线，则相电流为a相和c相电流，忽略三相三线的b相电流，以提高异常用户指向的明确性；如果三相电能表为三相四线，则相电流为a相、b相和c相电流。
23.s4，如果存在至少一个时间的各相电流全为正且最大相电流大于第一设定阈值k1的异常用户，则进一步计算异常用户各相电流全为正且最大相电流大于第一设定阈值k1的时间点对应的电流不平衡度，并判断电流不平衡度是否大于第二设定阈值k2。
24.进一步地，在本发明的一个具体实施例中，具体根据以下公式计算任意时间点的电流不平衡度：q=（i
max-i
min
）/i
max
；其中，q代表电流不平衡度，i
max
为时间点的最大相电流，i
min
为时间点的最小相电流。
25.最大相电流i
max
该时间点对应的相电流中的最大值，a相、b相和c相电流中的最大值，最小相电流i
min
为该时间点对应的相电流中的最小值。
26.第二设定阈值k2根据实际情况利用相关试验或者依据经验提前预设，例如，k2可以为0.4，根据实际情况调整。
27.s5，如果电流不平衡度大于第二设定阈值k2，则进一步获取异常用户的日线路线损和日线路损失电量，并判断是否存在日线路线损大于第三设定阈值k3且日线路损失电量大于第四设定阈值k4。
28.具体地，第三设定阈值k3和第四设定阈值k4根据实际情况利用相关试验或者依据经验提前预设，例如，k3可以为0.05，k4可以为1000，根据实际情况调整。此处的日线路线损和日线路损失电量为异常用户所在线路召测当日的线路线损和线路损失电量。
29.采用步骤s3筛选出异常用户后，进一步计算异常用户的电流不平衡度，如果电流不平衡度大小于或者等于第二设定阈值k2，则该用户无窃电嫌疑，返回步骤s1即可。如果电流不平衡度大于第二设定阈值k2，则进一步判断该用户的日线路线损和日线路损失电量，并判断是否存在日线路线损大于第三设定阈值k3且日线路损失电量大于第四设定阈值k4，如果否，则该用户无窃电嫌疑，则执步骤s9，如果是则进行下述的进一步深度分析。
30.s6，如果异常用户存在日线路线损大于第三设定阈值k3且日线路损失电量大于第四设定阈值k4，则召测异常用户当日第一预设个时间点的电流数据，判断第一预设个时间点中是否存在至少第二预设个电流不平衡度大于第二设定阈值k2且最大相电流大于第一设定阈值k1的时间点，第一预设个的值大于第二预设个的值。
31.其中，第一预设个的范围为90~100，例如96个，第二预设个的范围30~35，例如32个。
32.s7，如果存在至少第二预设个电流不平衡度大于第二设定阈值k2且最大相电流大于第一设定阈值k1的时间点，则进一步判断是否至少第二预设个时间点中每个时间点对应的最大相电流在相同相且最小相电流在相同相，或者，是否某日的日用电量与线损变化的皮尔逊相关系数呈现极强相关。如果不存在至少第二预设个电流不平衡度大于第二设定阈值k2且最大相电流大于第一设定阈值k1的时间点，则执步骤s9。
33.s8，如果是，则判断异常用户为电流不平衡窃电用户。如果否，则执步骤s9。
34.s9，用户无窃电嫌疑。
35.具体地，如果异常用户存在日线路线损大于第三设定阈值k3且日线路损失电量大于第四设定阈值k4，则进一步召测该用户当日96个时间点的电流数据，并判断该96个时间点中是否存在至少32个电流不平衡度大于第二设定阈值k2且最大相电流大于第一设定阈值k1的时间点，如果不存在则该用户无窃电嫌疑，返回步骤s1即可，如果存在，则进一步对筛选出的至少32个时间点的相电流和日用电量与线损变化的皮尔逊相关系数进行判断。
36.如果至少32个时间点的每个时间点的对应的最大相电流在相同相（例如至少32个时间点对应的最大相电流都在a相，或者都在b相，或者都在c相）且每个时间点对应的最小相电流在相同相（例如至少32个时间点对应的最小相电流都在a相，或者都在b相，或者都在c相），如果是则判断异常用户为电流不平衡窃电用户。
37.如果96个时点中存在至少32个时间点的电流不平衡度大于k2且最大相电流大于k1，进一步判断某日的日用电量与线损变化的皮尔逊相关系数呈现极强相关，如果是，则判断异常用户为电流不平衡窃电用户。
38.也就是说，如果96个时点中存在至少32个时间点的电流不平衡度大于k2且最大相电流大于k1，进一步判断至少第二预设个时间点中最大相电流在相同相且最小相电流在相同相和某日的日用电量与线损变化的皮尔逊相关系数呈现极强相关，满足其中一个条件即可判断异常用户为电流不平衡窃电用户。
39.在本发明的实施例中，可以采用以下公式获取用户的日用电量与线损变化的皮尔逊相关系数ρ：；其中，ρ为皮尔逊相关系数，x代表日用电量，y代表线损变化，σx，σy分别为x、y的标准差，cov(x,y)为x、y的协方差。
40.，；其中，n为参与比对的天数，n≥10，i为正整数，代表第i日对应的用电量，代表n天日用电量的平均值，代表第i日对应的线损值，代表n天线损值的平均值。
41.当在0.9~1.0之间时，是极强相关；当在0.7~0.9之间时，是强相关；当在0.5~0.7之间时，是中等程度相关；当在0~0.5之间时，是弱相关。
42.综上所述，根据本发明实施例的三相电能表电流不平衡窃电分析方法，通过筛选出三相电流满足判别条件的用户进行电流不平衡度判断，根据相电流、线路的线损及损失电量进行初步分析筛选出异常用户，再对异常用户进行深度分析，全天96个点的不平衡度再分析、同相分析及皮尔逊算法分析，得出异常用户的输出结果，从而可以准确获取窃电用
户，且本发明忽略三相三线的b相电流，最终输出的异常指向性明确，提升了窃电分析效率和准确性，为反窃电工作的开展提供支撑。
43.本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的三相电能表电流不平衡窃电分析方法。
44.根据本发明一个实施例的非临时性计算机可读存储介质，其上存储的计算机程序被处理器执行时，通过筛选出三相电流满足判别条件的用户进行电流不平衡度判断，根据相电流、线路的线损及损失电量进行初步分析筛选出异常用户，再对异常用户进行深度分析，全天96个点的不平衡度再分析、同相分析及皮尔逊算法分析，得出异常用户的输出结果，从而可以准确获取窃电用户，提升了窃电分析效率和准确性，为反窃电工作的开展提供支撑。
45.本发明还提出一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现上述的三相电能表电流不平衡窃电分析方法。
46.根据本发明实施例的计算机设备，存储器运行存储在存储器上的计算机程序时，通过筛选出三相电流满足判别条件的用户进行电流不平衡度判断，根据相电流、线路的线损及损失电量进行初步分析筛选出异常用户，再对异常用户进行深度分析，全天96个点的不平衡度再分析、同相分析及皮尔逊算法分析，得出异常用户的输出结果，从而可以准确获取窃电用户，最终输出的异常指向性明确，提升了窃电分析效率和准确性，为反窃电工作的开展提供支撑。
47.在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
48.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、
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示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
49.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺
序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
50.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（ram），只读存储器（rom），可擦除可编辑只读存储器（eprom或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（cdrom）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
51.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（pga），现场可编程门阵列（fpga）等。
52.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
53.此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
54.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
55.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。