[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

本發明涉及一種基于電力數據小波分析的線路竊電檢測方法，該方法可以根據電力數據，通過小波變換分析，實時判斷電力線路是否存在竊電行為。具體步驟包括：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，各用戶電度表逐時用電量；根據已計算出的逐時功率，計算線路逐時線損率曲線，并標準化；對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，就可實時檢測出是否存在竊電行為及竊電發生時間點。

技術領域

本發明涉及智能電網配電線路狀態監測領域，具體地說是一種基于電力數據小波分析的線路竊電檢測方法。

背景技術

在電力領域里，竊電行為一直困擾著電力企業，竊電導致的后果讓國家和社會蒙受巨大的損失，并且對電力系統的安全也造成了巨大的威脅，因而這是一個重要的社會問題。對于電力企業而言，必須運用各種手段途徑，有效地防止竊電事件的發生。

目前，主要有人工檢查和安裝反竊電電表。人工檢查的方式是根據工作人員自身經驗，通過對現場和電表數據進行考查，判斷是否存在竊電行為。由于如今電力系統規模龐大，用戶數量巨大，這種方法往往費時費力，不夠精準。反竊電電表主要是指具有禁止逆轉功能的電表，可以防止反相電流竊電。但是，隨著竊電手段的多樣化，反竊電電表難以防止種類繁多的竊電行為。

隨著智能電網的發展，目前電網已經配備了較為完備的監控系統，特別是用戶電度表已經成為一種標準配置，用戶電表數據已經成為電力管理部門對用戶收取電費的依據，因此電力管理部門擁有海量的用戶電表數據，這部分數據如果得到充分挖掘利用，不僅可以用于電費收取，還可以在不增加硬件投入的前提下，對配電網進行有效監管，構建低壓配電網運行監測體系，實現低壓配電網故障研判、拓撲分析、線路異常監測等應用，提升低壓配電網精益化管理水平。為此，電力發展“十三五”規劃要求全面提高電力系統的智能化水平。國家電網2016年發布的《基于監控數據的變電站設備運行大數據分析功能需求規范》也要求對變電站設備的運行大數據進行挖掘轉換成有用的信息和知識，提高電網及設備的可觀性、可控性。國家電網運檢624號文件提出了智能電表支撐配電網運維管理工作方案，將探索基于智能電表的大數據研究分析列為重點工作內容之一。因此，利用電力大數據檢測竊電行為是防竊電技術領域的發展趨勢，如何合理地從大量電力數據中挖掘出有用信息來檢測竊電異常是當前研究的熱點。

目前基于電力數據的竊電檢測方法，大多數對數據的利用率較低，不能充分挖掘大量電力數據中的有用信息來對竊電行為進行有效的檢測，并且面對竊電行為的多樣性，目前的方法都有一定的局限性，無法對各種竊電情況有良好的檢測效果。

發明內容

針對現有的竊電檢測方法自動化程度低、成本高、有效性差、適用性差等問題，本發明提出一種基于電力數據小波分析的線路竊電檢測方法。采用該方法能夠對電力數據充分利用，不涉及人為檢查的過程，可有效實時地對配電線路中的竊電行為進行檢測。

本發明要解決的技術問題是：如何從電力管理部門采集的大量用戶電表數據及臺區總電表數據中，挖掘出與線路竊電行為密切相關的特征信息，建立竊電判斷模型，從而自動檢測出線路是否存在竊電行為及竊電時間點。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

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；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。