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基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，該方法包括如下步驟：首先劃分電能表的若干種工作狀態(tài)，再利用電子式電能表所記載的負荷曲線，對這些負荷曲線進行工作狀態(tài)異常種類的標識，形成負荷曲線標識表，通過對該負荷曲線標識表中存在用電異常的各種狀態(tài)的分布分析，判定多種竊電方式。本發(fā)明一是能夠發(fā)現(xiàn)用電異常，進而發(fā)現(xiàn)竊電嫌疑；二是在現(xiàn)場查證階段，具有指導現(xiàn)場查證的功能；三是在追補電量階段，具有提供竊電時間、竊電量參考數(shù)值的功能。這些功能無論是傳統(tǒng)的防竊電技術還是現(xiàn)代的防竊電技術都難以達到的。本發(fā)明能夠全面、系統(tǒng)的解決防竊電、偵破竊電方面的問題，是一種全新的、先進的防竊電方法。
【專利說明】基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防竊電及用電監(jiān)察方法，特別涉及一種基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法。
【背景技術】
[0002]會引起電量、電費糾紛，是電力行業(yè)的老大難問題。從機械表到了電子表，都是如此。
[0003]目前存在的“防丟電、防竊電”實現(xiàn)方案有:電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的用電異常監(jiān)測方案；專變用戶防竊電負荷監(jiān)測方案；居民用戶防竊電負荷監(jiān)測系統(tǒng)方案。現(xiàn)有三種防竊電技術，存在的問題和缺點如下:
第一種是電力用戶用電信息采集系統(tǒng)。它是一種大型的用電信息采集系統(tǒng)，因其主要任務面向用電營銷業(yè)務，防竊電是他的輔助任務，所以，該系統(tǒng)根據(jù)采集到的電能量數(shù)據(jù)、瞬時量數(shù)據(jù)、及事件數(shù)據(jù)進行自動分析給出所有異常用戶列表，僅供用電檢查人員參考。其問題是，該系統(tǒng)對竊電問題只是初步分析，僅僅給出異常用戶列表，沒有解決防竊電的基本問題。電力用戶用電信息采集系統(tǒng)，僅僅具有發(fā)現(xiàn)異常的初級功能，沒有指導現(xiàn)場查證、指導追補電量的功能。
[0004]第二種專變用戶防竊電負荷監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)是專為工業(yè)、商業(yè)用戶用電狀況監(jiān)測和服務而開發(fā)的。該系統(tǒng)已在多個省市供電公司投入實際使用，成功的發(fā)現(xiàn)多起用戶竊電情況。該系統(tǒng)主要原理是通過采集專變用戶一次側用電信息與二次側用電信息進行比對，來實時判斷用戶是否存在竊電嫌疑。該系統(tǒng)的最大特點是通過專變一、二次側電流信息比對，實時發(fā)現(xiàn)用電異常，發(fā)現(xiàn)用電異常功能比傳統(tǒng)方法進步很大，但不能進一步挖掘竊電嫌疑，不能指導現(xiàn)場查證，不能提供竊電時間，對現(xiàn)代軟件竊電、遙控竊電、電磁干擾竊電無能為力。
[0005]第三種居民用戶防竊電負荷監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過安裝在表箱入口的三相傳感器采集這個電表箱的三相總電流、電壓信息，并通過安裝在表內(nèi)的接收器計算得到表箱入口處用電數(shù)據(jù)，偵聽表箱內(nèi)各電表的用電數(shù)據(jù)并進行對比，進而發(fā)現(xiàn)該表箱用戶用電是否正常，以及該表箱中某一相用戶用電量是否正常。該系統(tǒng)的最大特點是通過表箱入口、表箱內(nèi)傳感器、接收器實現(xiàn)數(shù)據(jù)比對，進而實時發(fā)現(xiàn)用電異常。發(fā)現(xiàn)用電異常功能比傳統(tǒng)方法進步很大，能進一步挖掘竊電嫌疑，能指導現(xiàn)場查證，不能提供竊電時間，對現(xiàn)代軟件竊電、遙控竊電、電磁干擾竊電也無能為力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是利用電子式電能表的負荷曲線，提供一種全面、系統(tǒng)解決防竊電方面問題的基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法。
[0007]本發(fā)明提供的這種基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，該方法包括如下步驟: 步驟I，設定失壓特征值；
選取包括電壓值分別為O、所述失壓特征值、超壓特征值在內(nèi)的若干電壓值作為電能表電壓正常或異常判定的分界值，同時選取包括電流值分別為O、啟動電流、需量限所對應的電流值在內(nèi)的若干電流值作為電能表電流正常或異常判定的分界值，并以上述電壓值為縱坐標、上述電流值為橫坐標建立電能表工作狀態(tài)圖，由此將電能表的工作狀態(tài)分成包括正常、斷電異常、斷相異常、超壓異常、失壓異常、超載異常、失流異常的若干工作狀態(tài)；
步驟2，根據(jù)上述除正常以外的各種異常工作狀態(tài)對負荷曲線進行異常工作狀態(tài)“有”、“無”的判斷并標識，以若干負荷曲線為列、除正常以外的各個工作狀態(tài)為行，獲得負荷曲線標識表；
步驟3，對該負荷曲線標識表的每一行進行統(tǒng)計；并對該標識表中所有所述異常工作狀態(tài)的“有”的分布進行判斷分析；
根據(jù)統(tǒng)計結果以及該矩陣中每一行中“有”工作狀態(tài)的分布情況，判定該生成所述負荷曲線的電能表為用電正常或用電異常或存在安全隱患；其中，所述用電異常包括所述工作狀態(tài)為斷電異常、斷相異常、失壓異常、失流異常、負電流異常；所述存在安全隱患包括所述工作狀態(tài)為超壓異常、超載異常。
[0008]所述步驟I中還包括設定電流特征值；由此所述電能表電流正常或異常判定的分界值還包括電流為負電流異常以及電流特征值；從而所述異常工作狀態(tài)還包括負電流異常、欠電流異常。
[0009]所述電流特征值為可調節(jié)的值，其調節(jié)范圍的確定由電能表的電流日分布圖中的正常分布確定；所述電流特征值用于在所述電流日分布圖中將欠電流型異常分布和正常電流分布區(qū)分開。
[0010]所述電流日分布圖是以固定時間間隔為橫坐標、電流值為縱坐標、并將負荷曲線中的電流進行標記的分布圖；且該分布圖的橫坐標以日為單元組，該單元組內(nèi)包括該日內(nèi)按照所述固定時間間隔分時獲取的所有負荷曲線；所述電流日分布圖采用連續(xù)日電流的分布。
[0011]所述失壓特征值的取值范圍為10%Un?80%Un ；Un為額定電壓值。所述需量限由用戶裝機容量決定。
[0012]所述斷電異常是指A/B/C三相電壓均為O的工作狀態(tài)；其位于所述電能表工作狀態(tài)圖的原點，對應的負荷曲線上有斷點的出現(xiàn)，表明生成該負荷曲線的電能表有斷電狀態(tài)；根據(jù)該負荷曲線所述斷點起始及結束的時間，排除供電公司停電及故障跳閘停電，則判為竊電嫌疑，進入現(xiàn)場查證。
[0013]所述斷相異常是指一相電壓或三相四線中的兩相電壓為O的工作狀態(tài)；其位于所述電能表工作狀態(tài)圖中不包括原點的橫坐標軸上的各位置；排除故障斷相，則判為人為斷相，有竊電嫌疑，進入現(xiàn)場查證。
[0014]所述失壓異常是指電能表工作電壓小于失壓特征值，且該工作電壓大于O的工作狀態(tài)；其位于所述電能表工作狀態(tài)圖中電壓值為失壓特征值與電壓值為O之間的區(qū)域；排除故障失壓，則判定為人為失壓，有竊電嫌疑，進入現(xiàn)場查證。
[0015]所述失流異常是指電能表的電流I > O且小于啟動電流的工作狀態(tài)；其位于所述電能表工作狀態(tài)圖中電流值為O與電流值為啟動電流值之間的區(qū)域；若對應該負荷曲線的電能表的電流都在該區(qū)域中，排除對應用戶停業(yè)以及該電能表的量程選擇錯誤，則判定有竊電嫌疑，進入現(xiàn)場查證。
[0016]所述超壓異常是指電能表的電壓大于超壓特征值的工作狀態(tài)；其位于所述電能表工作狀態(tài)圖中電壓值大于超壓特征值的區(qū)域。
[0017]所述超壓特征值的取值可設，默認值1.15 Un ；Un為額定電壓。
[0018]所述超載異常是指電能表的電流大于需量限所對應的電流值的工作狀態(tài)；其位于所述電能表工作狀態(tài)圖中電流值大于需量限所對應的電流值的區(qū)域。
[0019]所述負電流異常是指電能表的電流小于O的工作狀態(tài)；其位于所述電能表工作狀態(tài)圖中電流值小于O的區(qū)域；排除小功率出現(xiàn)負電流異常，則判定有竊電嫌疑，進入現(xiàn)場查證。
[0020]所述欠電流異常是指電能表的電流大于所述啟動電流并小于所述電流特征值時的工作狀態(tài)；其位于所述電能表工作狀態(tài)圖中電流值大于所述啟動電流并小于所述電流特征值之間的區(qū)域。
[0021]所述負荷曲線標識表中所述異常工作狀態(tài)的“有”的分布以“滿天星”狀分布，則判斷存在電磁干擾竊電的嫌疑。
[0022]所述負荷曲線標識表中任一行存在連續(xù)多個“有”和連續(xù)多個“無”交替出現(xiàn)，且該行中連續(xù)“有”的持續(xù)時間大于正常故障檢修時間，則判斷存在遙控竊電的嫌疑。
[0023]所述負荷曲線標識表中整行為“有”，排除固定模式故障，則判定為一種固定模式竊電嫌疑；所述負荷曲線標識表中整列為“無”，則說明該時刻該負荷曲線記錄為正常用電。
[0024]本發(fā)明首先劃分電能表的若干種工作狀態(tài)，再利用電子式電能表所記載的負荷曲線，對這些負荷曲線進行工作狀態(tài)異常種類的標識，形成負荷曲線標識表，通過對該負荷曲線標識表中存在用電異常的各種狀態(tài)的分布分析，判定多種竊電方式。本發(fā)明首先對一條一條曲線進行分析、定性，然后再對整個曲線組進行分析、定性。本發(fā)明能夠全面、系統(tǒng)的解決防竊電、偵破竊電方面的問題，是一種全新的、先進的防竊電方法。
[0025]與現(xiàn)有方案相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢:一是能夠發(fā)現(xiàn)用電異常，進而發(fā)現(xiàn)竊電嫌疑；二是在現(xiàn)場查證階段，具有指導現(xiàn)場查證的功能；三是在追補電量階段，具有提供竊電時間、竊電量參考數(shù)值的功能。這些功能無論是傳統(tǒng)的防竊電技術還是現(xiàn)代的防竊電技術都難以達到的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明的一種電能表工作狀態(tài)圖。
[0027]圖2是本發(fā)明的一種改進的電能表工作狀態(tài)圖。
[0028]圖3是本發(fā)明的河南某煤礦的電流日分布圖。
[0029]圖4是本發(fā)明的河南某煤礦的電壓行統(tǒng)計圖。
[0030]圖5是本發(fā)明的河南某煤礦的電流行統(tǒng)計圖。
[0031]圖6是本發(fā)明的實施例的30天的電壓分布圖。
[0032]圖7是本發(fā)明的實施例的30天的電壓分布圖。
[0033]圖8是本發(fā)明的實施例的二維標識矩陣。
[0034]圖9是本發(fā)明的實施例的電壓餅圖。[0035]圖10是本發(fā)明的實施例的電流餅圖。
【具體實施方式】
[0036]如圖1所示，本發(fā)明根據(jù)對負荷曲線的應用研究繪制出“電能表工作狀態(tài)圖”，形象地把負荷曲線分成正常、超壓異常、失壓異常、超載異常、輕載異常、失流異常等六種狀態(tài)。在該電能表工作狀態(tài)圖上，把電能表的電流分成失流、正常、超載三種狀態(tài)，其實所謂“正常狀態(tài)”，實際很不正常，因為這種“正常狀態(tài)”里包含著故障電流、竊電電流等異常電流。如果不能把這些異常電流從所謂的“正常電流”中篩查出來，也沒法完成防竊電任務。因此，怎樣從所謂的“正常電流”中，把異常電流篩查出來是問題的關鍵。本發(fā)明將提出一個“電流特征值”新概念，通過它把異常電流從所謂的“正常電流”中分離出來。
[0037]此外，從負荷曲線中，篩查出異常工作狀態(tài)，僅實現(xiàn)了用電監(jiān)察的第一步，這一步叫做“發(fā)現(xiàn)異常”。發(fā)現(xiàn)異常后，第二步是報不報警問題。由經(jīng)驗可知，不應輕易報警。這是因為誤報、漏報最傷害用戶，降低威信。選擇恰當報警時機是防竊電技術的關鍵。所以，并不是一有異常就報警(防錯報)，也不是總不報(防漏報)，而是，從負荷曲線中挖掘“報警限”，超限報警。
[0038]為此我們的具體工作是:1.在原電能表工作狀態(tài)圖上(圖1)增加電流特征值、負電流新概念，繪制出一幅新的電能表工作狀態(tài)圖，如圖2所示。用圖2的電能表工作狀態(tài)圖能夠對負荷曲線進行更全面、更準確地篩查。2.繪制電流日分布圖，在該分布圖上，引入電流特征值概念，用它界定“電流正常”和“欠電流異常”的界限。3.以負荷曲線組為列，以異常工作狀態(tài)(斷電異常、斷相異常、失壓異常、超壓異常、負電流異常、失流異常、欠電流異常、超載異常等)為行，制出一個負荷曲線標識表。可將該負荷曲線標識表看成一個二維矩陣，并用該二維矩陣的形態(tài)、結構、數(shù)值作為“報警限”。
[0039]下面將結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0040]一、對負荷曲線的再認識。
[0041]既然負荷曲線是本發(fā)明的研究對象，因此對它必須有更清楚的認識，特別那些對用電監(jiān)察有用的相關特點。
[0042]第一，負荷曲線是一個曲線組，不是一條曲線，例如，每小時記錄一條曲線，30天就記錄720條，見表一。30天、720條是電表走過的足跡，留下的痕跡，本發(fā)明就是從這大量的歷史數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)用電異常、竊電嫌疑的，這與傳統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)竊電問題的辦法不一樣。本發(fā)明分析竊電問題的要點是，首先對一條一條曲線進行分析、定性，然后再對整個曲線組進行分析、定性。
[0043]表一:負荷曲線組。
【權利要求】
1.一種基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，其特征在于:該方法包括如下步驟: 步驟I，設定失壓特征值； 選取包括電壓值分別為O、所述失壓特征值、超壓特征值在內(nèi)的若干電壓值作為電能表電壓正常或異常判定的分界值，同時選取包括電流值分別為O、啟動電流、需量限所對應的電流值在內(nèi)的若干電流值作為電能表電流正常或異常判定的分界值，并以上述電壓值為縱坐標、上述電流值為橫坐標建立電能表工作狀態(tài)圖，由此將電能表的工作狀態(tài)分成包括正常、斷電異常、斷相異常、超壓異常、失壓異常、超載異常、失流異常的若干工作狀態(tài)； 步驟2，根據(jù)上述除正常以外的各種異常工作狀態(tài)對負荷曲線進行異常工作狀態(tài)“有”、“無”的判斷并標識，以若干負荷曲線為列、除正常以外的各個工作狀態(tài)為行，獲得負荷曲線標識表； 步驟3，對該負荷曲線標識表的每一行進行統(tǒng)計；并對該標識表中所有所述異常工作狀態(tài)的“有”的分布進行判斷分析； 根據(jù)統(tǒng)計結果以及該矩陣中每一行中“有”工作狀態(tài)的分布情況，判定該生成所述負荷曲線的電能表為用電正常或用電異常或存在安全隱患；其中，所述用電異常包括所述工作狀態(tài)為斷電異常、斷相異常、失壓異常、失流異常、負電流異常；所述存在安全隱患包括所述工作狀態(tài)為超壓異常、超載異常。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，其特征在于:所述步驟I中還包括設定電流特征值；由此所述電能表電流正常或異常判定的分界值還包括電流為負電流異常以及電流特征值；從而所述異常工作狀態(tài)還包括負電流異常、欠電流異常。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，其特征在于:所述電流特征值為可調節(jié)的值，其調節(jié)范圍的確定由電能表的電流日分布圖中的正常分布確定；所述電流特征值用于在所述電流日分布圖中將欠電流型異常分布和正常電流分布區(qū)分開。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，其特征在于:所述電流日分布圖是以固定時間間隔為橫坐標、電流值為縱坐標、并將負荷曲線中的電流進行標記的分布圖；且該分布圖的橫坐標以日為單元組，該單元組內(nèi)包括該日內(nèi)按照所述固定時間間隔分時獲取的所有負荷曲線；所述電流日分布圖采用連續(xù)日電流的分布。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，其特征在于:所述失壓特征值的取值范圍為10%Un~80%Un ；Un為額定電壓值。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，其特征在于:所述需量限由用戶裝機容量決定。
7.根據(jù)權利 要求1所述的基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，其特征在于:所述斷電異常是指A/B/C三相電壓均為O的工作狀態(tài)；其位于所述電能表工作狀態(tài)圖的原點，對應的負荷曲線上有斷點的出現(xiàn)，表明生成該負荷曲線的電能表有斷電狀態(tài)；根據(jù)該負荷曲線所述斷點起始及結束的時間，排除供電公司停電及故障跳閘停電，則判為竊電嫌疑，進入現(xiàn)場查證。
8.根據(jù)權利要求1所述的基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，其特征在于:所述斷相異常是指一相電壓或三相四線中的兩相電壓為O的工作狀態(tài)；其位于所述電能表工作狀態(tài)圖中不包括原點的橫坐標軸上的各位置；排除故障斷相，則判為人為斷相，有竊電嫌疑，進入現(xiàn)場查證。
9.根據(jù)權利要求1所述的基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，其特征在于:所述失壓異常是指電能表工作電壓小于失壓特征值，且該工作電壓大于O的工作狀態(tài)；其位于所述電能表工作狀態(tài)圖中電壓值為失壓特征值與電壓值為O之間的區(qū)域；排除故障失壓，則判定為人為失壓，有竊電嫌疑，進入現(xiàn)場查證。
10.根據(jù)權利要求1所述的基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，其特征在于:所述失流異常是指電能表的電流I > O且小于啟動電流的工作狀態(tài)；其位于所述電能表工作狀態(tài)圖中電流值為O與電流值為啟動電流值之間的區(qū)域；若對應該負荷曲線的電能表的電流都在該區(qū)域中，排除對應用戶停業(yè)以及該電能表的量程選擇錯誤，則判定有竊電嫌疑，進入現(xiàn)場查證。
11.根據(jù)權利要求1所述的基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，其特征在于:所述超壓異常是指電能表的電壓大于超壓特征值的工作狀態(tài)；其位于所述電能表工作狀態(tài)圖中電壓值大于超壓特征值的區(qū)域。
12.根據(jù)權利要求1所述的基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，其特征在于:所述超壓特征值的取值可設，默認值1.15 Un ；Un為額定電壓。
13.根據(jù)權利要求1所述的基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，其特征在于:所述超載異常是指電能表的電流大于需量限所對應的電流值的工作狀態(tài)；其位于所述電能表工作狀態(tài)圖中電流值大于需量限所對應的電流值的區(qū)域。
14.根據(jù)權利要求2所述的基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，其特征在于:所述負電流異常是指電能表的電 流小于O的工作狀態(tài)；其位于所述電能表工作狀態(tài)圖中電流值小于O的區(qū)域；排除小功率出現(xiàn)負電流異常，則判定有竊電嫌疑，進入現(xiàn)場查證。
15.根據(jù)權利要求2所述的基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，其特征在于:所述欠電流異常是指電能表的電流大于所述啟動電流并小于所述電流特征值時的工作狀態(tài)；其位于所述電能表工作狀態(tài)圖中電流值大于所述啟動電流并小于所述電流特征值之間的區(qū)域。
16.根據(jù)權利要求1所述的基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，其特征在于:所述負荷曲線標識表中所述異常工作狀態(tài)的“有”的分布以“滿天星”狀分布，則判斷存在電磁干擾竊電的嫌疑。
17.根據(jù)權利要求1所述的基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，其特征在于:所述負荷曲線標識表中任一行存在連續(xù)多個“有”和連續(xù)多個“無”交替出現(xiàn)，且該行中連續(xù)“有”的持續(xù)時間大于正常故障檢修時間，則判斷存在遙控竊電的嫌疑。
18.根據(jù)權利要求1所述的基于負荷曲線的防竊電及用電監(jiān)察方法，其特征在于:所述負荷曲線標識表中整行為“有”，排除固定模式故障，則判定為一種固定模式竊電嫌疑；所述負荷曲線標識表中整列為“無”，則說明該時刻該負荷曲線記錄為正常用電。
【文檔編號】G01R21/07GK103792420SQ201410041012
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月26日 優(yōu)先權日:2014年1月26日
【發(fā)明者】攸寶成 申請人:威勝集團有限公司