基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，该方法包括如下步骤：首先划分电能表的若干种工作状态，再利用电子式电能表所记载的负荷曲线，对这些负荷曲线进行工作状态异常种类的标识，形成负荷曲线标识表，通过对该负荷曲线标识表中存在用电异常的各种状态的分布分析，判定多种窃电方式。本发明一是能够发现用电异常，进而发现窃电嫌疑；二是在现场查证阶段，具有指导现场查证的功能；三是在追补电量阶段，具有提供窃电时间、窃电量参考数值的功能。这些功能无论是传统的防窃电技术还是现代的防窃电技术都难以达到的。本发明能够全面、系统的解决防窃电、侦破窃电方面的问题，是一种全新的、先进的防窃电方法。
【专利说明】基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种防窃电及用电监察方法，特别涉及一种基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法。
【背景技术】
[0002]会引起电量、电费纠纷，是电力行业的老大难问题。从机械表到了电子表，都是如此。
[0003]目前存在的“防丢电、防窃电”实现方案有:电力用户用电信息采集系统的用电异常监测方案；专变用户防窃电负荷监测方案；居民用户防窃电负荷监测系统方案。现有三种防窃电技术，存在的问题和缺点如下:
第一种是电力用户用电信息采集系统。它是一种大型的用电信息采集系统，因其主要任务面向用电营销业务，防窃电是他的辅助任务，所以，该系统根据采集到的电能量数据、瞬时量数据、及事件数据进行自动分析给出所有异常用户列表，仅供用电检查人员参考。其问题是，该系统对窃电问题只是初步分析，仅仅给出异常用户列表，没有解决防窃电的基本问题。电力用户用电信息采集系统，仅仅具有发现异常的初级功能，没有指导现场查证、指导追补电量的功能。
[0004]第二种专变用户防窃电负荷监测系统。该系统是专为工业、商业用户用电状况监测和服务而开发的。该系统已在多个省市供电公司投入实际使用，成功的发现多起用户窃电情况。该系统主要原理是通过采集专变用户一次侧用电信息与二次侧用电信息进行比对，来实时判断用户是否存在窃电嫌疑。该系统的最大特点是通过专变一、二次侧电流信息比对，实时发现用电异常，发现用电异常功能比传统方法进步很大，但不能进一步挖掘窃电嫌疑，不能指导现场查证，不能提供窃电时间，对现代软件窃电、�？厍缘�、电磁干扰窃电无能为力。
[0005]第三种居民用户防窃电负荷监测系统。该系统通过安装在表箱入口的三相传感器采集这个电表箱的三相总电流、电压信息，并通过安装在表内的接收器计算得到表箱入口处用电数据，侦听表箱内各电表的用电数据并进行对比，进而发现该表箱用户用电是否正常，以及该表箱中某一相用户用电量是否正常。该系统的最大特点是通过表箱入口、表箱内传感器、接收器实现数据比对，进而实时发现用电异常。发现用电异常功能比传统方法进步很大，能进一步挖掘窃电嫌疑，能指导现场查证，不能提供窃电时间，对现代软件窃电、�？厍缘�、电磁干扰窃电也无能为力。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是利用电子式电能表的负荷曲线，提供一种全面、系统解决防窃电方面问题的基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法。
[0007]本发明提供的这种基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，该方法包括如下步骤: 步骤I，设定失压特征值；
选取包括电压值分别为O、所述失压特征值、超压特征值在内的若干电压值作为电能表电压正常或异常判定的分界值，同时选取包括电流值分别为O、启动电流、需量限所对应的电流值在内的若干电流值作为电能表电流正常或异常判定的分界值，并以上述电压值为纵坐标、上述电流值为横坐标建立电能表工作状态图，由此将电能表的工作状态分成包括正常、断电异常、断相异常、超压异常、失压异常、超载异常、失流异常的若干工作状态；
步骤2，根据上述除正常以外的各种异常工作状态对负荷曲线进行异常工作状态“有”、“无”的判断并标识，以若干负荷曲线为列、除正常以外的各个工作状态为行，获得负荷曲线标识表；
步骤3，对该负荷曲线标识表的每一行进行统计；并对该标识表中所有所述异常工作状态的“有”的分布进行判断分析；
根据统计结果以及该矩阵中每一行中“有”工作状态的分布情况，判定该生成所述负荷曲线的电能表为用电正常或用电异常或存在安全隐患；其中，所述用电异常包括所述工作状态为断电异常、断相异常、失压异常、失流异常、负电流异常；所述存在安全隐患包括所述工作状态为超压异常、超载异常。
[0008]所述步骤I中还包括设定电流特征值；由此所述电能表电流正常或异常判定的分界值还包括电流为负电流异常以及电流特征值；从而所述异常工作状态还包括负电流异常、欠电流异常。
[0009]所述电流特征值为可调节的值，其调节范围的确定由电能表的电流日分布图中的正常分布确定；所述电流特征值用于在所述电流日分布图中将欠电流型异常分布和正常电流分布区分开。
[0010]所述电流日分布图是以固定时间间隔为横坐标、电流值为纵坐标、并将负荷曲线中的电流进行标记的分布图；且该分布图的横坐标以日为单元组，该单元组内包括该日内按照所述固定时间间隔分时获取的所有负荷曲线；所述电流日分布图采用连续日电流的分布。
[0011]所述失压特征值的取值范围为10%Un?80%Un ；Un为额定电压值。所述需量限由用户装机容量决定。
[0012]所述断电异常是指A/B/C三相电压均为O的工作状态；其位于所述电能表工作状态图的原点，对应的负荷曲线上有断点的出现，表明生成该负荷曲线的电能表有断电状态；根据该负荷曲线所述断点起始及结束的时间，排除供电公司停电及故障跳闸停电，则判为窃电嫌疑，进入现场查证。
[0013]所述断相异常是指一相电压或三相四线中的两相电压为O的工作状态；其位于所述电能表工作状态图中不包括原点的横坐标轴上的各位置；排除故障断相，则判为人为断相，有窃电嫌疑，进入现场查证。
[0014]所述失压异常是指电能表工作电压小于失压特征值，且该工作电压大于O的工作状态；其位于所述电能表工作状态图中电压值为失压特征值与电压值为O之间的区域；排除故障失压，则判定为人为失压，有窃电嫌疑，进入现场查证。
[0015]所述失流异常是指电能表的电流I > O且小于启动电流的工作状态；其位于所述电能表工作状态图中电流值为O与电流值为启动电流值之间的区域；若对应该负荷曲线的电能表的电流都在该区域中，排除对应用户停业以及该电能表的量程选择错误，则判定有窃电嫌疑，进入现场查证。
[0016]所述超压异常是指电能表的电压大于超压特征值的工作状态；其位于所述电能表工作状态图中电压值大于超压特征值的区域。
[0017]所述超压特征值的取值可设，默认值1.15 Un ；Un为额定电压。
[0018]所述超载异常是指电能表的电流大于需量限所对应的电流值的工作状态；其位于所述电能表工作状态图中电流值大于需量限所对应的电流值的区域。
[0019]所述负电流异常是指电能表的电流小于O的工作状态；其位于所述电能表工作状态图中电流值小于O的区域；排除小功率出现负电流异常，则判定有窃电嫌疑，进入现场查证。
[0020]所述欠电流异常是指电能表的电流大于所述启动电流并小于所述电流特征值时的工作状态；其位于所述电能表工作状态图中电流值大于所述启动电流并小于所述电流特征值之间的区域。
[0021]所述负荷曲线标识表中所述异常工作状态的“有”的分布以“满天星”状分布，则判断存在电磁干扰窃电的嫌疑。
[0022]所述负荷曲线标识表中任一行存在连续多个“有”和连续多个“无”交替出现，且该行中连续“有”的持续时间大于正常故障检修时间，则判断存在�？厍缘绲南右�。
[0023]所述负荷曲线标识表中整行为“有”，排除固定模式故障，则判定为一种固定模式窃电嫌疑；所述负荷曲线标识表中整列为“无”，则说明该时刻该负荷曲线记录为正常用电。
[0024]本发明首先划分电能表的若干种工作状态，再利用电子式电能表所记载的负荷曲线，对这些负荷曲线进行工作状态异常种类的标识，形成负荷曲线标识表，通过对该负荷曲线标识表中存在用电异常的各种状态的分布分析，判定多种窃电方式。本发明首先对一条一条曲线进行分析、定性，然后再对整个曲线组进行分析、定性。本发明能够全面、系统的解决防窃电、侦破窃电方面的问题，是一种全新的、先进的防窃电方法。
[0025]与现有方案相比，本发明具有如下优势:一是能够发现用电异常，进而发现窃电嫌疑；二是在现场查证阶段，具有指导现场查证的功能；三是在追补电量阶段，具有提供窃电时间、窃电量参考数值的功能。这些功能无论是传统的防窃电技术还是现代的防窃电技术都难以达到的。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明的一种电能表工作状态图。
[0027]图2是本发明的一种改进的电能表工作状态图。
[0028]图3是本发明的河南某煤矿的电流日分布图。
[0029]图4是本发明的河南某煤矿的电压行统计图。
[0030]图5是本发明的河南某煤矿的电流行统计图。
[0031]图6是本发明的实施例的30天的电压分布图。
[0032]图7是本发明的实施例的30天的电压分布图。
[0033]图8是本发明的实施例的二维标识矩阵。
[0034]图9是本发明的实施例的电压饼图。[0035]图10是本发明的实施例的电流饼图。
【具体实施方式】
[0036]如图1所示，本发明根据对负荷曲线的应用研究绘制出“电能表工作状态图”，形象地把负荷曲线分成正常、超压异常、失压异常、超载异常、轻载异常、失流异常等六种状态。在该电能表工作状态图上，把电能表的电流分成失流、正常、超载三种状态，其实所谓“正常状态”，实际很不正常，因为这种“正常状态”里包含着故障电流、窃电电流等异常电流。如果不能把这些异常电流从所谓的“正常电流”中筛查出来，也没法完成防窃电任务。因此，怎样从所谓的“正常电流”中，把异常电流筛查出来是问题的关键。本发明将提出一个“电流特征值”新概念，通过它把异常电流从所谓的“正常电流”中分离出来。
[0037]此外，从负荷曲线中，筛查出异常工作状态，仅实现了用电监察的第一步，这一步叫做“发现异常”。发现异�：螅诙绞潜ú槐ň侍�。由经验可知，不应轻易报警。这是因为误报、漏报最伤害用户，降低威信。选择恰当报警时机是防窃电技术的关键。所以，并不是一有异常就报警(防错报)，也不是总不报(防漏报)，而是，从负荷曲线中挖掘“报警限”，超限报警。
[0038]为此我们的具体工作是:1.在原电能表工作状态图上(图1)增加电流特征值、负电流新概念，绘制出一幅新的电能表工作状态图，如图2所示。用图2的电能表工作状态图能够对负荷曲线进行更全面、更准确地筛查。2.绘制电流日分布图，在该分布图上，引入电流特征值概念，用它界定“电流正常”和“欠电流异常”的界限。3.以负荷曲线组为列，以异常工作状态(断电异常、断相异常、失压异常、超压异常、负电流异常、失流异常、欠电流异常、超载异常等)为行，制出一个负荷曲线标识表。可将该负荷曲线标识表看成一个二维矩阵，并用该二维矩阵的形态、结构、数值作为“报警限”。
[0039]下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0040]一、对负荷曲线的再认识。
[0041]既然负荷曲线是本发明的研究对象，因此对它必须有更清楚的认识，特别那些对用电监察有用的相关特点。
[0042]第一，负荷曲线是一个曲线组，不是一条曲线，例如，每小时记录一条曲线，30天就记录720条，见表一。30天、720条是电表走过的足迹，留下的痕迹，本发明就是从这大量的历史数据中发现用电异常、窃电嫌疑的，这与传统的发现窃电问题的办法不一样。本发明分析窃电问题的要点是，首先对一条一条曲线进行分析、定性，然后再对整个曲线组进行分析、定性。
[0043]表一:负荷曲线组。
【权利要求】
1.一种基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，其特征在于:该方法包括如下步骤: 步骤I，设定失压特征值； 选取包括电压值分别为O、所述失压特征值、超压特征值在内的若干电压值作为电能表电压正常或异常判定的分界值，同时选取包括电流值分别为O、启动电流、需量限所对应的电流值在内的若干电流值作为电能表电流正常或异常判定的分界值，并以上述电压值为纵坐标、上述电流值为横坐标建立电能表工作状态图，由此将电能表的工作状态分成包括正常、断电异常、断相异常、超压异常、失压异常、超载异常、失流异常的若干工作状态； 步骤2，根据上述除正常以外的各种异常工作状态对负荷曲线进行异常工作状态“有”、“无”的判断并标识，以若干负荷曲线为列、除正常以外的各个工作状态为行，获得负荷曲线标识表； 步骤3，对该负荷曲线标识表的每一行进行统计；并对该标识表中所有所述异常工作状态的“有”的分布进行判断分析； 根据统计结果以及该矩阵中每一行中“有”工作状态的分布情况，判定该生成所述负荷曲线的电能表为用电正常或用电异常或存在安全隐患；其中，所述用电异常包括所述工作状态为断电异常、断相异常、失压异常、失流异常、负电流异常；所述存在安全隐患包括所述工作状态为超压异常、超载异常。
2.根据权利要求1所述的基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，其特征在于:所述步骤I中还包括设定电流特征值；由此所述电能表电流正常或异常判定的分界值还包括电流为负电流异常以及电流特征值；从而所述异常工作状态还包括负电流异常、欠电流异常。
3.根据权利要求2所述的基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，其特征在于:所述电流特征值为可调节的值，其调节范围的确定由电能表的电流日分布图中的正常分布确定；所述电流特征值用于在所述电流日分布图中将欠电流型异常分布和正常电流分布区分开。
4.根据权利要求3所述的基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，其特征在于:所述电流日分布图是以固定时间间隔为横坐标、电流值为纵坐标、并将负荷曲线中的电流进行标记的分布图；且该分布图的横坐标以日为单元组，该单元组内包括该日内按照所述固定时间间隔分时获取的所有负荷曲线；所述电流日分布图采用连续日电流的分布。
5.根据权利要求1所述的基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，其特征在于:所述失压特征值的取值范围为10%Un~80%Un ；Un为额定电压值。
6.根据权利要求1所述的基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，其特征在于:所述需量限由用户装机容量决定。
7.根据权利 要求1所述的基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，其特征在于:所述断电异常是指A/B/C三相电压均为O的工作状态；其位于所述电能表工作状态图的原点，对应的负荷曲线上有断点的出现，表明生成该负荷曲线的电能表有断电状态；根据该负荷曲线所述断点起始及结束的时间，排除供电公司停电及故障跳闸停电，则判为窃电嫌疑，进入现场查证。
8.根据权利要求1所述的基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，其特征在于:所述断相异常是指一相电压或三相四线中的两相电压为O的工作状态；其位于所述电能表工作状态图中不包括原点的横坐标轴上的各位置；排除故障断相，则判为人为断相，有窃电嫌疑，进入现场查证。
9.根据权利要求1所述的基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，其特征在于:所述失压异常是指电能表工作电压小于失压特征值，且该工作电压大于O的工作状态；其位于所述电能表工作状态图中电压值为失压特征值与电压值为O之间的区域；排除故障失压，则判定为人为失压，有窃电嫌疑，进入现场查证。
10.根据权利要求1所述的基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，其特征在于:所述失流异常是指电能表的电流I > O且小于启动电流的工作状态；其位于所述电能表工作状态图中电流值为O与电流值为启动电流值之间的区域；若对应该负荷曲线的电能表的电流都在该区域中，排除对应用户停业以及该电能表的量程选择错误，则判定有窃电嫌疑，进入现场查证。
11.根据权利要求1所述的基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，其特征在于:所述超压异常是指电能表的电压大于超压特征值的工作状态；其位于所述电能表工作状态图中电压值大于超压特征值的区域。
12.根据权利要求1所述的基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，其特征在于:所述超压特征值的取值可设，默认值1.15 Un ；Un为额定电压。
13.根据权利要求1所述的基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，其特征在于:所述超载异常是指电能表的电流大于需量限所对应的电流值的工作状态；其位于所述电能表工作状态图中电流值大于需量限所对应的电流值的区域。
14.根据权利要求2所述的基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，其特征在于:所述负电流异常是指电能表的电 流小于O的工作状态；其位于所述电能表工作状态图中电流值小于O的区域；排除小功率出现负电流异常，则判定有窃电嫌疑，进入现场查证。
15.根据权利要求2所述的基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，其特征在于:所述欠电流异常是指电能表的电流大于所述启动电流并小于所述电流特征值时的工作状态；其位于所述电能表工作状态图中电流值大于所述启动电流并小于所述电流特征值之间的区域。
16.根据权利要求1所述的基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，其特征在于:所述负荷曲线标识表中所述异常工作状态的“有”的分布以“满天星”状分布，则判断存在电磁干扰窃电的嫌疑。
17.根据权利要求1所述的基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，其特征在于:所述负荷曲线标识表中任一行存在连续多个“有”和连续多个“无”交替出现，且该行中连续“有”的持续时间大于正常故障检修时间，则判断存在�？厍缘绲南右�。
18.根据权利要求1所述的基于负荷曲线的防窃电及用电监察方法，其特征在于:所述负荷曲线标识表中整行为“有”，排除固定模式故障，则判定为一种固定模式窃电嫌疑；所述负荷曲线标识表中整列为“无”，则说明该时刻该负荷曲线记录为正常用电。
【文档编号】G01R21/07GK103792420SQ201410041012
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月26日 优先权日:2014年1月26日
【发明者】攸宝成 申请人:威胜集团有限公司
专业数控铣床产品供应商
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