[發明專利]一種基于電力數據小波分析的線路竊電檢測方法

有效

• 申請號: 201910715660.0
• 申請日: 2019-08-05
• 公開（公告）號: CN110749784B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 劉廷章;奚曉曄;林越
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G06F17/14;G06K9/62
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

1.一種基于電力數據小波分析的線路竊電檢測方法，根據電力數據，通過小波變換分析，實時判斷電力線路是否存在竊電行為；其特征在于，包括以下步驟：

(1)數據預處理：根據電力數據計算配電臺區的逐時輸出功率和各用戶的逐時用電功率，其中電力數據包括配電臺區總電度表逐時用電量，及各用戶電度表逐時用電量；根據計算出的逐時輸出功率和逐時用電功率，計算線路逐時線損率曲線，將線損率曲線標準化；

(2)竊電判斷：對標準化后的逐時線損率曲線進行帶有滑動窗口的局部小波變換，提取小波變換后的奇異值向量；根據奇異值向量計算特征值，與竊電檢測閾值比較，檢測出是否存在竊電行為及竊電發生時間點；所述的步驟(1)具體為：

(1.1)臺區配電線路上應至少包含一個總電度表和m個用戶電度表，總電度表和用戶電度表應具有邏輯對應關系，即：總電度表安裝在臺區輸出主干線上并逐時測量該主干線上的實際用電量，m個用戶電度表安裝在該主干線分出的各分支線路上并逐時測量m個用戶的實際用電量；

(1.2)假設當前時刻為T，根據T前面所有時刻總電度表、各用戶電度表的歷史用電量數據，計算逐時電功率：

其中，W₀(i)為配電臺區總電度表第i時刻用電量數據，i＝1,2,…,T為測量時刻；W_j(i)是第j個用戶電度表第i時刻的用電量數據，j＝1,2,…,m為用戶電度表序號；Δt表示電度表的測量時間間隔；P₀(i)是配電臺區第i時刻主干線的總輸出功率；Q_j(i)是第j個用戶電度表第i時刻的用電功率；

(1.3)根據逐時電功率，計算逐時線損率曲線：

其中，x₀(i)是逐時線損率；

(1.4)進一步將線損率曲線標準化：

其中，x(i)是標準化后的逐時線損率，E(x₀)是逐時線損率的均值，S(x₀)是逐時線損率的均值的標準差。

2.根據權利要求1所述的基于電力數據小波分析的線路竊電檢測方法，其特征在于，所述的步驟(2)具體為：

(2.1)設定小波變換層數N，滑動窗口長度L，用于提取奇異值向量的波形長度D和竊電判定閾值J，并令k＝0；

(2.2)對第k個窗口{x(i)i＝k+1,…,k+L}進行小波變換，得到N個波形{y_l(k)，l＝1,2,…,N}，y_l(k)＝(y_l1(k),…,y_lD(k))，提取小波變換的奇異值，即將矩陣

進行奇異值分解：Y(k)＝V(k)^Tσ(k)U(k)，其中，σ(k)為奇異值矩陣，從而得到奇異值向量q(k)＝(σ₁(k)…σ_N(k))；

(2.3)判斷k≥1是否成立，若成立，則計算特征值若不成立，則轉至(2.5)；

(2.4)判斷p(k)＞J是否成立，若成立，則判定第k+L時刻存在竊電；若不成立，則判定第k+L時刻不存在竊電；

(2.5)判斷k+L＜T是否成立；若成立，令k＝k+1，返回步驟(2.2)；若不成立，則結束；

根據上述步驟(2.1)至(2.5)，判斷i＝1,2,…,T的歷史記錄中線路上是否發生竊電行為及發生竊電行為的歷史時刻；如果始終選擇滑動窗口為當前窗口，即當前時刻T＝k+L，則判斷當前時刻是否發生竊電行為。