本發(fā)明屬于發(fā)電、變電或配電領(lǐng)域，尤其涉及一種用于供、配電系統(tǒng)用戶用電模式的判別方法。

背景技術(shù)：

2010年起，在國家電網(wǎng)公司的統(tǒng)一部署下，各地供電公司開始全面推進低壓集抄系統(tǒng)的應(yīng)用，采用集中抄表管理系統(tǒng)(簡稱集抄系統(tǒng))來集中采集用戶的用電數(shù)據(jù)(簡稱集抄數(shù)據(jù))，目前已基本實現(xiàn)全覆蓋。實施這項工作的目的，一是降低抄表工作量、提高抄表質(zhì)量，二是提升用電管理的信息化和自動化水平。

從實際應(yīng)用情況來看，集抄數(shù)據(jù)常出現(xiàn)缺失、突變或與表計顯示值不一致的問題。為提高集抄數(shù)據(jù)用于出賬的準確性，目前的做法是：在出賬前對集抄數(shù)據(jù)缺失和異常(環(huán)比增/減幅超出一定范圍)的用戶實施人工核抄、以核抄數(shù)據(jù)作為出賬依據(jù)；二是，每3～6個月對所有用戶進行一次人工核抄，對核抄和集抄偏差部分實施電量電費退/補。除此之外，部分供電公司還率先研發(fā)了集抄消缺系統(tǒng)，每月將集抄數(shù)據(jù)缺失的用戶整理出來，及時開展現(xiàn)場消缺。上述復(fù)核消缺方法對提高集抄出賬準確率起到了積極作用，但實際運用中仍發(fā)現(xiàn)如下問題：

(1)集抄數(shù)據(jù)缺陷現(xiàn)象很多，但目前的消缺主要查找集抄數(shù)據(jù)缺失的用戶、以提高在線率和成功率，對日凍結(jié)電量突降、部分日數(shù)據(jù)缺失等問題并不做分析和改進，無法全面發(fā)現(xiàn)集抄系統(tǒng)中潛在的問題。

(2)造成集抄數(shù)據(jù)缺失或缺陷的原因很多，譬如集中器故障、電能表故障、載波信號問題、臺區(qū)關(guān)聯(lián)問題、用電異常等等，找準原因是解決問題的前提。目前工作中只是找出待消缺的用戶清單，造成數(shù)據(jù)缺失的原因則完全要靠人工現(xiàn)場排查，效率低，不利于消缺任務(wù)的及時完成。

(3)集抄數(shù)據(jù)是否異常不完全與環(huán)比增/減幅的大小對應(yīng)——季節(jié)變遷等因素也會導(dǎo)致月用電量大幅變化、造成正常誤判為異常；反之，月用電量低位運行但不怎么波動的竊電用戶卻會被誤判為正常。前者白白增加了每月人工補抄的工作量，后者則又使得電量電費流失、未予及時追繳。

(4)對集抄異常用戶安排核抄后，一旦發(fā)現(xiàn)核抄結(jié)果與集抄數(shù)據(jù)有偏差，往往就以核抄數(shù)據(jù)為準，對人工核抄質(zhì)量缺乏必要的監(jiān)督和管控。

(5)集抄數(shù)據(jù)蘊含著大量有用信息，可指導(dǎo)消缺、反竊電、消缺/核抄質(zhì)量評價等多方面的工作，但目前僅作為出賬的依據(jù)之一；同時，消缺工作組、稽查組、核抄組之間又缺乏必要的信息溝通，不利于問題的及時發(fā)現(xiàn)和工作的有序推進。

目前，集抄數(shù)據(jù)出現(xiàn)如下5種情況之一時，安排人工核抄：

(1)數(shù)據(jù)缺失：目前僅限于當期集抄數(shù)據(jù)中找不到某用戶的正向總有功電量(凍結(jié)值)數(shù)據(jù)，此條作為待消缺用戶的判定依據(jù)；

(2)零電量：指當期正向總有功電量(用電量)為零；

(3)總分不匹配：此條僅針對采用分時電價的用戶，指當期正向總有功電量(用電量)不等于當期分費率有功電量之和的情況；

(4)首次出賬：指報裝接電后第一次出賬的情況；

(5)環(huán)比增長率≥50％：指當期用電量與上期用電量之差與上期用電量的比值的絕對值大于等于50％的情況。

上述復(fù)核原則的問題主要集中于第(1)點中的消缺原則和第(2)、(5)點中的異常判定原則，不合理具體表現(xiàn)在：

(1)將消缺用戶對象限定于集抄數(shù)據(jù)缺失的情況，而實際上存在一些數(shù)據(jù)不全部缺失但存在缺陷的用戶，數(shù)據(jù)缺陷包括部分日期數(shù)據(jù)缺失、凍結(jié)值突變等現(xiàn)象，若不對這些現(xiàn)象梳理仍然無法全面對累計電量的正確性加以判斷。

(2)集抄異常判定中月用電量“環(huán)比波動率≥50％”的原則沒有考慮季節(jié)性氣候變遷的影響。氣溫敏感型用戶在季節(jié)交替時用電波動量很大，按此規(guī)則會被誤判為需要核抄的用戶，白白增加核抄工作量。

(3)月用電量“環(huán)比波動率≥50％”的復(fù)核原則也沒有考慮竊電因素的影響。竊電可能使用電量處于較低水平，月間并無太大波動，按環(huán)比波動率原則這種異常情況反而可能被誤判為正常，延誤了電費追繳。

(4)復(fù)核原則沒有考慮用戶特有用電模式的影響。由于都市國際化、流動人口增加、生活質(zhì)量提高、市場經(jīng)濟發(fā)展等多方面因素，上海低壓用戶(尤其居民用戶)涌現(xiàn)出不少新模式。例如，空置房、出租房、定期度假/出差/回鄉(xiāng)等等。如果脫離用戶自身用電模式而簡單依據(jù)單月用電量水平和環(huán)比波動率判定異常，也會造成誤判而白白增加復(fù)核工作量。

上述一系列問題本質(zhì)上表明，提高集抄質(zhì)量、提升營銷業(yè)務(wù)水平與集抄數(shù)據(jù)分析能力的提升密切關(guān)聯(lián)、相輔相成。為使集抄系統(tǒng)的應(yīng)用能真正起到其應(yīng)有的作用，亟需提升對集抄數(shù)據(jù)的分析能力，并基于集抄數(shù)據(jù)分析構(gòu)建包含消缺、復(fù)核、稽查、出賬、考評等多環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)流程，建立一種更為智能和全面的集抄復(fù)核管控系統(tǒng)，以準確測算出整個電網(wǎng)的產(chǎn)量，銷量和損耗，使電力部門可依據(jù)其數(shù)據(jù)加強管理，盤點庫存，降低損耗，彌補漏缺。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于灰色關(guān)聯(lián)度分析的用電模式穩(wěn)定性判別方法，其基于模式識別的兩階段判定算法，從異常的用戶中除去確定的待消缺用戶之后，對剩余用戶實施模式識別的兩階段判定算法，梳理出當期待核抄用戶清單、待稽查用戶清單和可出賬用戶清單。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種基于灰色關(guān)聯(lián)度分析的用電模式穩(wěn)定性判別方法，包括按當月集抄有功總電量水平和電量環(huán)比波動率進行集抄數(shù)據(jù)異常的初步判定，初步篩選出可能為異常的用戶，可能為異常的用戶分為待消缺用戶、待稽查用戶和待核抄用戶，其特征是：

從異常的用戶中除去確定的待消缺用戶之后，對剩余用戶實施模式識別的兩階段判定算法，梳理出當期待核抄用戶、待稽查用戶和可出賬用戶清單；

對無歷史竊電記錄且擁有兩年以上集抄數(shù)據(jù)的用戶，開展模式穩(wěn)定性判別，參照歷史用電模式預(yù)測當期用電量的合理范圍，進而判定用戶的當期用電量是否異常。

對于無歷史竊電記錄且擁有兩年以上集抄數(shù)據(jù)的用戶，以12個月月份系數(shù)定義用電模式時間序列，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法判定用電模式穩(wěn)定性，其中的12個月月份系數(shù)為月總有功電量占12個月平均月總有功電量的比值；

若用戶過去第1～12個月為第I年，過去第13～24個月為第II年；則用電模式穩(wěn)定性分析按如下流程進行：

1)將歷史月用電量折算到基準氣溫下：

第m月的基準氣溫定義為當?shù)囟嗄陙韺?yīng)月份的平均氣溫，將逐月用電量折算到基準氣溫下，以剔除兩年氣溫差異對月份系數(shù)時間序列相似性的影響；

2)計算月份系數(shù)；

據(jù)基準溫度下的折算值得到過去24個月的月份系數(shù)；

3)求兩年月份系數(shù)序列的關(guān)聯(lián)度：

用第I年月份系數(shù)、II年月份系數(shù)，定義用戶的兩個用電模式時間序列，它們構(gòu)成關(guān)聯(lián)度分析的兩個因素序列；先計算兩極最大差和最小差，對因素序列中每一因素計算關(guān)聯(lián)系數(shù)，對用戶計算關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值，將關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值大于閾值的用戶判定為用電模式穩(wěn)定；

對判定為用電模式穩(wěn)定的用戶，進一步依據(jù)歷史用電數(shù)據(jù)估算其當期用電量的合理范圍，進而查看集抄所得用電量是否在合理范圍內(nèi)，由此判定集抄數(shù)據(jù)是否異常。

具體的，在進行所述的初步判定時，先判定該用戶當期是否是低用電量或零用電量用戶；若不是低用電量或零用電量用戶，再進行環(huán)比波動率判定；

在波動率判定時，若用戶上月電量為零，直接判定為該用戶當期正常，只對上月用電量非零的用戶計算環(huán)比波動率。

具體的，所述的初步判定，除了考察月總有功用電量的環(huán)比波動率之外，還考察各費率有功用電比重或分時有功用電比重的波動率，若月總有功用電量的環(huán)比波動率、各費率有功用電比重或分時有功用電比重其中任何一個的環(huán)比波動率≥50％都初判為異常。

具體的，將所述的歷史月用電量折算到基準氣溫下時，按照下列方式進行：

首先利用最近一次夏季、冬季的日用電量數(shù)據(jù)，計算用戶k夏季、冬季日有功電量關(guān)于日平均氣溫的靈敏度系數(shù)，分別記為ε_k^SM和ε_k^WT；

其中的ε_k^SM為用戶k夏季日有功電量關(guān)于日平均氣溫的靈敏度系數(shù)，ε_k^WT為用戶k冬季日有功電量關(guān)于日平均氣溫的靈敏度系數(shù)；

夏季為6～9月，冬季為12月～次年2月；

當期為第y年、第m月；其中的y＝I,II；m＝1,…,12；

則用戶k該月用電量折算公式為：

式中，為該月用電量折算值，為該月用電量實際值，n_y,m為第y年第m月的天數(shù)；ε_k,m為氣溫靈敏度系數(shù)，第m月為夏季月時取ε_k^SM，第m月為冬季月時取ε_k^WT，春秋季月份時可取0；為當?shù)囟嗄陙韺?yīng)月份的平均氣溫，為第y年第m月實際的月平均氣溫均值。

具體的，在計算所述的月份系數(shù)時，據(jù)基準溫度下的折算值，得到用戶k過去24個月的月份系數(shù)：

其中，當期為第y年、第m月；其中的y＝I,II；m＝1,…,12；為用戶k過去24個月中每年的用電量折算值，為用戶k過去24個月中每個月的用電量折算值，i＝1,…,12；β_k,Y-y,m為用戶k過去24個月的月份系數(shù)。

進一步的，在結(jié)算所述的兩年月份系數(shù)序列的關(guān)聯(lián)度時，按照下列步驟進行：

用第I、II年月份系數(shù)定義用戶k的兩個用電模式時間序列x_k,I＝{x_k,I(1)…x_k,I(12)}和x_k,II＝{x_k,II(1)…x_k,II(12)}，構(gòu)成關(guān)聯(lián)度分析的兩個用電模式時間因素序列；

為判定兩者的關(guān)聯(lián)度，先計算兩極最大差和最小差：

其中Δ_k,min為最小差，Δ_k,max為最大差，x_k,I(i)為用戶k第I年的月份系數(shù)用電模式時間序列，x_k,II(i)為用戶k第II年的月份系數(shù)用電模式時間序列。

其次，對因素序列中每一因素計算關(guān)聯(lián)系數(shù)：

其中Δ_k(i)＝|x_k,I(i)-x_k,II(i)|

式中，ρ∈[0,1]為分辨系數(shù)；

對用戶k計算關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值：

將用戶k計算關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值Δ_k大于閾值的用戶判定為模式穩(wěn)定。

進一步的，所述的預(yù)測當期用電量的合理范圍，按照下列方式進行：

對用電模式判定為穩(wěn)定的用戶預(yù)測當期月用電量合理區(qū)間，包括如下兩步預(yù)測用戶當期月用電量灰色估計值：

a)首先按月份系數(shù)法預(yù)測當期月用電量：

其中，為用戶k的當期月預(yù)測用電量，為對用戶k上兩年月均用電量加權(quán)平均后得到的當年月均用電量預(yù)測值；M₀為當期對應(yīng)的月份；為對用戶k上兩年第M₀月月份系數(shù)加權(quán)平均后預(yù)測得到的當期月份系數(shù)；

b)將上式所得預(yù)測值視作當期月均氣溫為上兩年同期月均氣溫加權(quán)均值時的月用電量；

則跟據(jù)當期實際月均氣溫按下式對當期月用電量灰色估計值修正

其中，為當期月用電量灰色估計修正值，為用戶k的當期月預(yù)測用電量，ε_k,0為當月的氣溫靈敏度系數(shù)，為當期實際月均氣溫，為上兩年同期月均氣溫加權(quán)均值。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點是：

1.對用電模式穩(wěn)定的用戶，按歷史數(shù)據(jù)預(yù)測而得到用電量合理區(qū)間，有助于集抄電量異常的自動智能判斷；

2.采用基于灰色關(guān)聯(lián)度分析的用電模式穩(wěn)定性判別方法的復(fù)核原則來替代現(xiàn)有的復(fù)核原則，有助于提高異常判定的準確性，并縮小復(fù)核范圍、細化復(fù)核工作應(yīng)對應(yīng)的責任部門，從而有助于提高復(fù)核效率；

3.通過改進集抄異常判定方法，降低誤判率、縮小核抄范圍，在不提高(甚至縮少)人工復(fù)核工作量的同時，可提高復(fù)核的及時性和集抄數(shù)據(jù)的可靠性，起到減員增益、減少供需矛盾的作用；

4.采用基于模式識別的兩階段判定集抄模式，通過找出薄弱環(huán)節(jié)，促進集抄系統(tǒng)質(zhì)量的快速提升，促進相應(yīng)計算機分析軟件的開發(fā)和運行，提高集抄相關(guān)業(yè)務(wù)的自動化率和信息化水平。

附圖說明

圖1是本發(fā)明集抄異常智能分析總體流程的方框圖；

圖2是本發(fā)明集抄異常的二次判定流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。

圖1中，給出了本發(fā)明技術(shù)方案中的集抄數(shù)據(jù)異常分析的總體流程方框圖，由圖可知，根據(jù)集抄復(fù)核原則的優(yōu)化方案，本技術(shù)方案針對需消缺用戶、需復(fù)核用戶、需稽查用戶和正常出賬用戶等四類用戶分別設(shè)計了判定流程。其具體流程如下：

(1)數(shù)據(jù)預(yù)處理(第①步)：對每一集抄用戶當月的日凍結(jié)電量進行差、和運算，求得逐日各費率有功電量、逐日總有功電量、當月各費率總有功電量和當月總有功電量。

(2)集抄數(shù)據(jù)缺陷判定(第②步)：找出當月集抄數(shù)據(jù)存在缺陷的用戶。為此，對用戶當期逐日總有功電量和分費率有功電量的缺陷進行判定，將日總/分有功電量存在缺陷(缺失或者突變)的用戶納入待消缺用戶清單。不需消缺的用戶執(zhí)行后續(xù)步驟。

(3)新裝用戶判定(第③步)：將首次出賬用戶直接列入需核抄用戶清單，其余用戶執(zhí)行后續(xù)步驟。

(4)總分不匹配判定(第④步)：將當月各費率有功電量之和不等于當月總有功電量的用戶列入待核抄用戶清單，其余用戶執(zhí)行后續(xù)步驟。

(5)異常初判(第⑤步)：采用目前常規(guī)的判定規(guī)則，即將當期用電量為零或月用電量環(huán)比波動率≥50％的用戶初判為異常。初判正常用戶歸為可出賬用戶，初判為異常的用戶執(zhí)行后續(xù)步驟。

(6)集抄異常的二次判定(第⑥、⑦步)：對初判為異常的用戶實施用電模式識別，在此基礎(chǔ)上得到當月總有功電量合理范圍，對此類用戶是否異常以及屬于需稽查(竊電可疑)/需核抄的情況進行判別。由此最終整理出當期的待稽查、待核抄、可出賬用戶清單。

其中，在集抄異常的二次判定(第⑥、⑦步)中，從異常的用戶中除去確定的待消缺用戶之后，對剩余用戶實施模式識別的兩階段判定算法，梳理出當期待核抄用戶、待稽查用戶和可出賬用戶清單；

對無歷史竊電記錄且擁有兩年以上集抄數(shù)據(jù)的用戶，開展模式穩(wěn)定性判別，參照歷史用電模式預(yù)測當期用電量的合理范圍，進而判定當期用電量是否異常。

對于無歷史竊電記錄且擁有兩年以上集抄數(shù)據(jù)的用戶，以12個月月份系數(shù)定義用電模式時間序列，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法判定用電模式穩(wěn)定性，其中的12個月月份系數(shù)為月總有功電量占12個月平均月總有功電量的比值；

若用戶過去第1～12個月為第I年，過去第13～24個月為第II年；則用電模式穩(wěn)定性分析按如下流程進行：

1)將歷史月用電量折算到基準氣溫下：

第m月的基準氣溫定義為當?shù)囟嗄陙韺?yīng)月份的平均氣溫，將逐月用電量折算到基準氣溫下，以剔除兩年氣溫差異對月份系數(shù)時間序列相似性的影響；

2)計算月份系數(shù)；

據(jù)基準溫度下的折算值得到過去24個月的月份系數(shù)；

3)求兩年月份系數(shù)序列的關(guān)聯(lián)度：

用第I年月份系數(shù)、II年月份系數(shù)，定義用戶的兩個用電模式時間序列，它們構(gòu)成關(guān)聯(lián)度分析的兩個因素序列；先計算兩極最大差和最小差，對因素序列中每一因素計算關(guān)聯(lián)系數(shù)，對用戶計算關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值，將關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值大于閾值的用戶判定為用電模式穩(wěn)定；

對判定為用電模式穩(wěn)定的用戶，進一步依據(jù)歷史用電數(shù)據(jù)估算其當期用電量的合理范圍，進而查看集抄所得用電量是否在合理范圍內(nèi)，由此判定集抄數(shù)據(jù)是否異常。

本發(fā)明的技術(shù)方案，采用基于模式識別的兩階段判定算法。從低壓用戶中除去確定的待消缺用戶之后，對剩余用戶實施這種兩階段判定算法，即可梳理出當期待核抄、待稽查、可出賬用戶清單。

所述的兩階段判定方法包括“初次判定”(簡稱初判)、“二次判定”兩個環(huán)節(jié)，下面對這兩個環(huán)節(jié)的方法予以細化。

一、初判方法

集抄數(shù)據(jù)異常的初步判定宜采用較為簡單的方法，因為該環(huán)節(jié)面對數(shù)量眾多的用戶，目的是初步篩選出可能為異常的用戶，縮小二次判定的范圍、提高二次判定的效率。

為此，基本沿用目前的異常判定方法，即按當月集抄有功總電量水平和電量環(huán)比波動率進行初判。

不過，注意到遠程抄表環(huán)境下對時錯誤或者用戶破壞分費率計度器均會導(dǎo)致分費率有功電量失真，這種數(shù)據(jù)異常比較隱蔽，不一定影響總有功電量的累計值，但由于峰、谷時段電量發(fā)生了偏差，仍會對電費收益造成影響。

為此，本技術(shù)方案對初判方法做出如下改進，即：除了考察月總有功用電量的環(huán)比波動率之外，還考察各費率(即分時)有功用電比重的波動率，若其中任何一個的環(huán)比波動率≥50％都初判為異常。

這樣一來，經(jīng)二次判定后，表計存在對時錯誤的用戶會被列入待核抄用戶清單，而破壞分費率計度器的用戶會被列入待稽查用戶清單。

以下記當期為第Y年、第M月；表示集抄所得第k個用戶當期正向有功總用電量；表示當期用于初判的月有功用電量下限值(視核抄和稽查組人員的配置情況，可取零或者一個很小的值，本技術(shù)方案后續(xù)僅考察零電量用戶、即取為第k個用戶當期集抄所得有功月總用電量的環(huán)比波動率；為第k個用戶當期集抄所得谷時段有功用電比重的環(huán)比增長率。

在采用上述符號的約定下，集抄數(shù)據(jù)異常的初判規(guī)則如表1中所示。

表1、集抄數(shù)據(jù)異常初判的判斷表

在進行初判時，先判定該用戶當期是否是低(零)用電量；不是低(零)電量再判定環(huán)比波動率；在波動率判定時，若用戶上月電量為零，直接判定為該用戶當期正常，只對上月用電量非零的用戶計算環(huán)比波動率。

這樣一方面使得識別方法可行，另一方面也迫使零電量問題在第一次出現(xiàn)時就予重視和核查。

二、二次判定方法

本技術(shù)方案中，對初判為疑似異常的用戶進一步實施二次判定。

二次判定的目標是區(qū)分出待核抄、待稽查、可出賬用戶，總體流程如圖2中所示，其中有以下基本原則：

(1)若用戶在近兩年內(nèi)有竊電記錄，則一旦出現(xiàn)當期用電量為零、或者當期用電量大幅下降或者谷電比重突增傾向于判定為待稽查用戶。

(2)無竊電記錄的用戶若出現(xiàn)當期用電量為零，則需進行零電量用電模式的判別。所謂零電量模式，是指該用戶用電量長期為零、經(jīng)常出現(xiàn)零用電量情況或去年同期出現(xiàn)或零電量的情況。對于零電量模式用戶，如果半年內(nèi)有復(fù)核為正常的記錄，則仍判定為正常；若無半年內(nèi)復(fù)核為正常的記錄(包括半年內(nèi)沒有進行過復(fù)核或是復(fù)核為異常兩種情況)，則判定為待核抄用戶。

(3)對無歷史竊電記錄且擁有兩年以上集抄數(shù)據(jù)的用戶，需開展模式穩(wěn)定性判別，參照歷史用電模式預(yù)測當期用電量的合理范圍，進而判定當期用電量是否異常。

(4)對于無歷史竊電記錄但集抄數(shù)據(jù)不足兩年、或者歷史數(shù)據(jù)滿兩年但模式穩(wěn)定性判別結(jié)果為不穩(wěn)定的用戶，其歷史用電模式對當期集抄數(shù)據(jù)合理性判定不具有很強的參考意義。為此，一旦出線用電量大幅突降或者谷電比重突增的情況，需列為待核抄用戶。

圖2中，對于無歷史竊電記錄且擁有兩年以上集抄數(shù)據(jù)的用戶，以12個月月份系數(shù)定義用電模式時間序列，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法判定用電模式穩(wěn)定性，其中的12個月月份系數(shù)為月總有功電量占12個月平均月總有功電量的比值；

若用戶過去第1～12個月為第I年，過去第13～24個月為第II年；則用電模式穩(wěn)定性分析按如下流程進行：

1)將歷史月用電量折算到基準氣溫下：

第m月的基準氣溫定義為當?shù)囟嗄陙韺?yīng)月份的平均氣溫，將逐月用電量折算到基準氣溫下，以剔除兩年氣溫差異對月份系數(shù)時間序列相似性的影響；

2)計算月份系數(shù)；

據(jù)基準溫度下的折算值得到過去24個月的月份系數(shù)；

3)求兩年月份系數(shù)序列的關(guān)聯(lián)度：

用第I年月份系數(shù)、II年月份系數(shù)，定義用戶的兩個用電模式時間序列，它們構(gòu)成關(guān)聯(lián)度分析的兩個因素序列；先計算兩極最大差和最小差，對因素序列中每一因素計算關(guān)聯(lián)系數(shù)，對用戶計算關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值，將關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值大于閾值的用戶判定為用電模式穩(wěn)定；

對判定為用電模式穩(wěn)定的用戶，進一步依據(jù)歷史用電數(shù)據(jù)估算其當期用電量的合理范圍，進而查看集抄所得用電量是否在合理范圍內(nèi)，由此判定集抄數(shù)據(jù)是否異常。

具體的，在將所述的歷史月用電量折算到基準氣溫下時，按照下列方式進行：

首先利用最近一次夏季、冬季的日用電量數(shù)據(jù)，計算用戶k夏季、冬季日有功電量關(guān)于日平均氣溫的靈敏度系數(shù)，分別記為ε_k^SM和ε_k^WT；

其中的ε_k^SM為用戶k夏季日有功電量關(guān)于日平均氣溫的靈敏度系數(shù)，ε_k^WT為用戶k冬季日有功電量關(guān)于日平均氣溫的靈敏度系數(shù)；

夏季為6～9月，冬季為12月～次年2月；

當期為第y年、第m月；其中的y＝I,II；m＝1,…,12；

則用戶k該月用電量折算公式為：

式中，為該月用電量折算值，為該月用電量實際值，n_y,m為第y年第m月的天數(shù)；ε_k,m為氣溫靈敏度系數(shù)，第m月為夏季月時取ε_k^SM，第m月為冬季月時取ε_k^WT，春秋季月份時可取0；為當?shù)囟嗄陙韺?yīng)月份的平均氣溫，為第y年第m月實際的月平均氣溫均值。

具體的，在計算所述的月份系數(shù)時，據(jù)基準溫度下的折算值，得到用戶k過去24個月的月份系數(shù)：

其中，當期為第y年、第m月；其中的y＝I,II；m＝1,…,12；為用戶k過去24個月中每年的用電量折算值，為用戶k過去24個月中每個月的用電量折算值，i＝1,…,12；β_k,Y-y,m為用戶k過去24個月的月份系數(shù)。

進一步的，在結(jié)算所述的兩年月份系數(shù)序列的關(guān)聯(lián)度時，按照下列步驟進行：

用第I、II年月份系數(shù)定義用戶k的兩個用電模式時間序列x_k,I＝{x_k,I(1)…x_k,I(12)}和x_k,II＝{x_k,II(1)…x_k,II(12)}，構(gòu)成關(guān)聯(lián)度分析的兩個用電模式時間因素序列；

為判定兩者的關(guān)聯(lián)度，先計算兩極最大差和最小差：

其中Δ_k,min為最小差，Δ_k,max為最大差，x_k,I(i)為用戶k第I年的月份系數(shù)用電模式時間序列，x_k,II(i)為用戶k第II年的月份系數(shù)用電模式時間序列。

其次，對因素序列中每一因素計算關(guān)聯(lián)系數(shù)：

其中Δ_k(i)＝|x_k,I(i)-x_k,II(i)|

式中，ρ∈[0,1]為分辨系數(shù)；

對用戶k計算關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值：

將用戶k計算關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值Δ_k大于閾值的用戶判定為模式穩(wěn)定。

進一步的，所述的預(yù)測當期用電量的合理范圍，按照下列方式進行：

對用電模式判定為穩(wěn)定的用戶預(yù)測當期月用電量合理區(qū)間，包括如下兩步預(yù)測用戶當期月用電量灰色估計值：

a)首先按月份系數(shù)法預(yù)測當期月用電量：

其中，為用戶k的當期月預(yù)測用電量，為對用戶k上兩年月均用電量加權(quán)平均后得到的當年月均用電量預(yù)測值；M₀為當期對應(yīng)的月份；為對用戶k上兩年第M₀月月份系數(shù)加權(quán)平均后預(yù)測得到的當期月份系數(shù)；

b)將上式所得預(yù)測值視作當期月均氣溫為上兩年同期月均氣溫加權(quán)均值時的月用電量；

則跟據(jù)當期實際月均氣溫按下式對當期月用電量灰色估計值修正：

其中，為當期月用電量灰色估計修正值，為用戶k的當期月預(yù)測用電量，ε_k,0為當月的氣溫靈敏度系數(shù)，為當期實際月均氣溫，為上兩年同期月均氣溫加權(quán)均值。

在本技術(shù)方案中，對于月用電量合理區(qū)間的采用如下的預(yù)測方法：

對用電模式判定為穩(wěn)定的用戶預(yù)測當期月用電量合理區(qū)間。包括如下兩步：

(1)預(yù)測用戶k的當期月用電量灰色估計值：

首先按月份系數(shù)法預(yù)測當期月用電量

其中，為用戶k的預(yù)測當期月用電量，為對用戶k上兩年月均用電量加權(quán)平均后得到的當年月均用電量預(yù)測值；M₀為當期對應(yīng)的月份；為對用戶k上兩年第M₀月月份系數(shù)加權(quán)平均后預(yù)測得到的當期月份系數(shù)。

上式所得預(yù)測值可視作當期月均氣溫為上兩年同期月均氣溫加權(quán)均值時的月用電量。

據(jù)當期實際月均氣溫按下式對當期月用電量灰色估計值修正：

在本技術(shù)方案中，對于當期月用電量合理范圍的預(yù)測方法如下：

首先對用戶定義當月基準電量，它是依據(jù)用戶歷史用電模式而對當月用電量做出的預(yù)測值，采用月份系數(shù)法進行預(yù)測，具體步驟為：

第1步：計算倒推年各月有功電量相對于其所在倒推年月平均用電量的比值。對第k個用戶第l個倒推年第m月，計算結(jié)果記為β_k,l,m。

第2步：計算同期月份系數(shù)的均值，對第k個用戶第m月

第3步：預(yù)測當期所在年份的總用電量，為此采用加權(quán)平均的方法，并賦予較近年份的用電量值以較大的權(quán)重，故而有

第4步：預(yù)測當期用電量，計算公式為：

第5步：對當期用電量進行修正，以獲得當期基準電量。

實施此步是鑒于上式預(yù)測所得當期用電量可理解為當期月平均氣溫等于過去兩年同期月平均氣溫加權(quán)均值下的預(yù)測值，而當期實際的月平均氣溫可能偏離，為此需要根據(jù)氣溫偏離值和用戶用電靈敏度系數(shù)對當期用電量進行修正，以計入氣溫波動的影響。

基于上述思想，第k個用戶當期基準電量計算公式為

確定各用戶的基準電量后，按基準電量的一定偏差范圍定義核抄用戶當月用電量的合理范圍。

若記第k個用戶在過往6個月預(yù)測值與實際值偏差幅度的最大值和最小值分別為和則該用戶當期正向有功電量的合理范圍為其中上界和下界按下兩式確定：

實施例：

本技術(shù)方案中，用電模式穩(wěn)定性判定針對當期用電量非零且歷史用電數(shù)據(jù)滿24個月的用戶。

對用電模式穩(wěn)定的用戶，按歷史數(shù)據(jù)預(yù)測而得的用電量合理區(qū)間才具有集抄電量異常判據(jù)的意義。針對上述目的，本技術(shù)方案以12個月月份系數(shù)(月總有功電量占12個月平均月總有功電量的比值)定義用電模式時間序列，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法判定用電模式穩(wěn)定性。

以下記用戶過去第1～12個月為第I年，過去第13～24個月為第II年。用電模式穩(wěn)定性分析按如下流程進行：

(1)將歷史月用電量折算到基準氣溫下：

第m月的基準氣溫定義為當?shù)囟嗄陙韺?yīng)月份的平均氣溫。將逐月用電量折算到基準氣溫下，是為了剔除兩年氣溫差異對月份系數(shù)時間序列相似性的影響。

首先利用最近一次夏季(6～9月)、冬季(12月～次年2月)的日用電量數(shù)據(jù)，計算用戶k夏季、冬季日有功電量關(guān)于日平均氣溫的靈敏度系數(shù)，分別記為ε_k^SM和ε_k^WT。若第y年(y＝I,II)第m月實際的月平均氣溫均值為則該月用電量折算公式為：

式中，n_y,_m為第y年第m月的天數(shù)；ε_k,m為氣溫靈敏度系數(shù)，第m月為夏(冬)季月時取ε_k^SM(ε_k^WT)，春秋季月份時可取0。

(2)計算月份系數(shù)：

據(jù)基準溫度下的折算值得到過去24個月的月份系數(shù)(y＝I,II；m＝1…12)

(3)求兩年月份系數(shù)序列的關(guān)聯(lián)度：

用第I、II年月份系數(shù)定義用戶k的兩個用電模式時間序列x_k,I＝{x_k,I(1)…x_k,I(12)}和x_k,II＝{x_k,II(1)…x_k,II(12)}，它們構(gòu)成關(guān)聯(lián)度分析的兩個因素序列。為判定兩者的關(guān)聯(lián)度，先計算兩極最大差和最小差

其次，對因素序列中每一因素計算關(guān)聯(lián)系數(shù)：

其中Δ_k(i)＝|x_k,I(i)-x_k,II(i)|

式中，ρ∈[0,1]為分辨系數(shù)。

對用戶k，計算關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值：

將Δ_k大于閾值的用戶判定為模式穩(wěn)定。

下面給出一個具體的實施范例，以有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本技術(shù)方案：

(一)、異常初判結(jié)果：

從某供電公司XX站點下低壓用戶中隨機選取1000家用戶，以2015年X月為目標月進行分析。由于沒有拿到這些用戶最近一次換表日期，故暫且認為其中沒有新裝/換表用戶；此外，經(jīng)搜索，這些用戶中該月不存在集抄數(shù)據(jù)總分不匹配問題。

采用前述的初判方法，即從低值電量(閾值取10kWh/月)、月總用電量環(huán)比波動率、分時用電比重環(huán)比波動率三個角度進行異常初判，共找到初判為異常的用戶590戶，其余410戶歸入可正常出賬用戶清單。

表2列出了590戶中屬于三種初判異常情況的用戶數(shù)，可見：存在2.6％的用戶雖然總用電量環(huán)比波動率未超50％、但分時用電比重環(huán)比波動率超50％，所以，在本技術(shù)方案中，將分時用電比重環(huán)比波動率加入異常初判判據(jù)是非常有必要的。

表2集抄異常初判結(jié)果

(二)、二次判定結(jié)果：

對初判為異常的590家用戶實施二次判定，順序找到如下異常用戶：

(1)當期低值用電量、且24個月內(nèi)有竊電記錄的用戶有4戶，將其列入待稽查用戶清單。

(2)對于無竊電記錄的低值電量用戶進行零電量用電模式的判定。判定結(jié)果中，屬于非零電量用電模式的用戶有9家，將這些用戶納入待核抄用戶；剩余48戶屬于零電量用電模式，由于缺少歷史復(fù)核記錄，這里將這48戶都列為待核抄用戶。

(3)對于當期非低值用電量而被初判為異常的用戶(屬于當期總有功電量環(huán)比變化率≥50％或當期谷電比重環(huán)比變化率≥50％的情況)，首先也查看有無歷史竊電記錄，找到有竊電記錄用戶14家。進而搜索發(fā)現(xiàn)這些用戶當期總有功電量環(huán)比增幅均≥50％，可判定為正常。

(4)對于當期非低值用電且沒有竊電記錄的用戶中歷史集抄數(shù)據(jù)不足24個月的用戶，直接根據(jù)總有功電量環(huán)比波動率和谷電比重環(huán)比波動率來進行判斷。該類用戶中總有功電量環(huán)比增幅≥50％的用戶有98家，判定為正常；總有功電量環(huán)比增長率<50％(包括有功電量環(huán)比增長率<-50％和谷電比重環(huán)比增長率>50％)的共有7家，判定為待核抄用戶。

(5)對當期非低值用電、無竊電記錄且歷史集抄數(shù)據(jù)滿24個月的用戶，實施用電模式穩(wěn)定性判別。取關(guān)聯(lián)度閾值為0.82，得到模式不穩(wěn)定用戶283家，其中：當期總有功電量環(huán)比增幅≥50％的用戶258戶，判定為正常；當期總有功電量環(huán)比增幅<50％的用戶25戶，判定為待核抄用戶。

(6)當期非低值用電、無竊電記錄且歷史集抄數(shù)據(jù)滿24個月的用戶中，判定為模式穩(wěn)定的用戶127家。經(jīng)合理用電量范圍計算和當期用電量是否越出該范圍的判定，其中：當期總有功電量>合理上限而判定為正常的用戶4家；當期總有功電量在合理范圍內(nèi)而判定為正常的用戶83家；當期總有功電量越下界而判定為待稽查的用戶共40家。

綜合上述檢測結(jié)果，在本次采集實施例的1000家用戶中，可正常出賬的用戶為833家，待核抄的用戶122戶，待稽查的用戶45戶。

值得留意的是，若按照現(xiàn)有的復(fù)核原則，僅根據(jù)低值用電、總用電量環(huán)比波動率來判定的話，當期待核抄用戶多達564戶、且無法找出其中有竊電可疑的用戶。

而根據(jù)本技術(shù)方案中的方法，將待核抄用戶數(shù)縮減到122戶，且找出了有竊電可疑、待稽查的用戶。

本發(fā)明的技術(shù)方案，對當期非低值用電、無竊電記錄且歷史集抄數(shù)據(jù)滿24個月的用戶，采用基于灰色關(guān)聯(lián)度分析的用電模式穩(wěn)定性判別方法的復(fù)核原則來替代現(xiàn)有的復(fù)核原則，可迅速找出有竊電可疑、待稽查的用戶，有助于提高異常判定的準確性，并可在保證復(fù)核質(zhì)量的前提下，明顯縮小復(fù)核范圍，降低了誤判率，縮小了核抄范圍，在不提高人工復(fù)核工作量的同時，可提高復(fù)核的及時性和集抄數(shù)據(jù)的可靠性，從而有助于提高復(fù)核效率。

本發(fā)明可廣泛用于集中抄表管理系統(tǒng)的設(shè)計、運行和管理領(lǐng)域。