[發(fā)明專利]一種基于PSO算法的異常用電客戶檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310551882.6
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103678766A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 張凱俊;鄭濤;潘鋒;吳迪;吳韜;吳佳;朱子奇;徐詒玥;邵萍;張健
• 申請（專利權）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)浙江省電力公司嘉興供電公司;國網(wǎng)浙江平湖市供電公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州華鼎知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 秦曉剛

1.一種基于PSO算法的異常用電客戶檢測方法，其特征在于：

首先，利用電力負荷管理系統(tǒng)采集用戶實際用電負荷數(shù)據(jù)、用戶歷史用電負荷數(shù)據(jù)以及用戶行業(yè)用電負荷數(shù)據(jù)；

其次，基于PSO算法提取出用戶行業(yè)日負荷模式曲線、用戶歷史日負荷模式曲線，并根據(jù)用戶考察月份的實際用電負荷，計算得到考察月的實際日平均負荷曲線；

然后，分別以基于相關系數(shù)和基于相對平均距離為時間序列度量指標，分析考察月實際日平均負荷曲線分別與對應月份的用戶行業(yè)日負荷模式曲線、用戶歷史日負荷模式曲線的匹配相似度；

最后，依據(jù)供電企業(yè)對用戶行業(yè)負荷模式以及用戶歷史負荷模式的匹配相似度的偏好設置匹配度權重，加權平均得到用戶的用電正常度，若用電正常度低于設定的警戒閾值，則用戶歸入異常用電的嫌疑用戶，需對此類用戶進行人工排查。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于PSO算法的異常用電客戶檢測方法，其特征在于：具體步驟如下：

a)收集用電負荷數(shù)據(jù)，共需獲取三種用電負荷數(shù)據(jù)，分別是：用戶所屬行業(yè)過去一年同區(qū)域同行業(yè)的10個用戶的日用電負荷數(shù)據(jù)，用戶過去2年的日用電負荷數(shù)據(jù)以及用戶考察月份的實際日用電負荷數(shù)據(jù)，其中，日用電負荷數(shù)據(jù)應包括計量電表每天每15分鐘采集的用戶用電負荷，即用戶的日用電負荷數(shù)據(jù)為包括24×4個用電負荷數(shù)據(jù)點的負荷曲線，用X_i,j＝[x_i,j(1),x_i,j(2),...,x_i,j(k),...,x_i,j(96)]表示月份i第j天的用電負荷，按月進行數(shù)據(jù)分析，用電負荷數(shù)據(jù)按12個月分類，每個月平均有30天的用電負荷數(shù)據(jù)；

b)按月提取用戶所屬行業(yè)的行業(yè)代表日負荷模式曲線，將與考察用戶同區(qū)域同行業(yè)的10個用戶過去一年的用電負荷數(shù)據(jù)按照如下方式標準化：

xi,j′(k)=xi,j(k)-ximinximax-ximin,k=1,2...,96,]]>

其中x_imax、x_imin分別表示用戶月份i中負荷的最大、最小值，每個用戶每個月有30條負荷曲線，共有10×30條負荷曲線，然后利用標準化后的負荷數(shù)據(jù)采用標準PSO算法提取不同月份該用戶所屬行業(yè)的代表負荷模式曲線L_k＝[l_k(1),l_k(2),...,l_k(i),...,l_k(96)],k＝1,2,...,12，其中L_k表示月份k的行業(yè)代表負荷曲線；

c)按月提取用戶的歷史代表日負荷模式曲線，其直接使用歷史負荷值，過去兩年的負荷數(shù)據(jù)中，共有目標月份數(shù)據(jù)2×30條負荷曲線，直接采用標準的PSO算法提取該用戶不同月份的歷史代表日負荷模式曲線H_k＝[h_k(1),h_k(2),...,h_k(i),...,h_k(96)],k＝1,2,...,12，其中，H_k表示月份k的歷史代表負荷曲線；

d)統(tǒng)計得到用戶的目標月份的實際日平均負荷曲線，對于實際考察月份N天的負荷數(shù)據(jù)X_k＝[x_k(1),x_k(2),...,x_k(96)],k＝1,2,...,N，采用平均的方式得到該用戶該月的實際日平均負荷曲線X′＝[x′(1),x′(2),x′(i),...,x′(96)]，其中，

x′(i)=1NΣk=1Nxk(i),i=1,2...,96;]]>

e)將實際日平均負荷曲線標準化后與行業(yè)的代表負荷模式曲線匹配，標準化按如下方式進行：

y(i)=x′(i)-xmin′xmax′-xmin′,i=1,2,...,96,]]>

標準化后得到實際日平均負荷標準化曲線Y＝[y(1),y(2),...y(i),...,y(96)]，將對應月份的行業(yè)的代表負荷模式曲線L_k與實際日平均負荷標準化曲線Y視為兩時間序列，利用基于相關系數(shù)的統(tǒng)計量指標來量化度量兩曲線的相似性匹配度，兩時間序列的匹配度定義如下：

dLkY=ρ(Lk,Y)+12ρ(Lk,Y)=Σi=196(lk(i)-lk‾)(y(i)-y‾)Σi=196(lk(i)-lk‾)2Σi=196(y(i)-y‾)2]]>，

其中，lk‾=Σi=196lk(i)96,y‾=Σi=196y(i)96;]]>

f)將實際日平均負荷曲線X′與對應月份的歷史代表日負荷模式曲線H_k匹配，采用如下基于平均相對距離的度量來匹配量時間序列：

dHkX′=1-196Σi=196(x′(i)-hk(i)hk(i))2;]]>

g)設置行業(yè)代表日負荷曲線與用戶的歷史代表日負荷曲線的匹配偏好度權值ω₁、ω₂，其中ω₁+ω₂＝1；

h)通過加權平均實際日平均曲線與兩代表曲線的匹配相似度，得到用戶的用電正常度η：；當用戶的用電正常度η小于設定的警戒閾值時，則該用戶被納入為異常用電嫌疑用戶名單，最后，經(jīng)過人工排查后確定是否存在異常用電情況。