一種用電采集系統(tǒng)中違約用電判別與報表自動生成方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用電采集系統(tǒng)中違約用電判別與報表自動生成方法，步驟如下：⑴用戶日三相電流96點數(shù)據(jù)，求取三相電流平均值，對96點電流數(shù)據(jù)降維簡化；⑵選取工作日8：00??12：00和14：00??17：00七個小時的電流平均值數(shù)據(jù)與其它時段數(shù)據(jù)之差最小的用戶作為對象分布的質(zhì)心，計算其它用戶與質(zhì)心的距離及分布情況；⑶將距質(zhì)心距離大于最遠邊界的對象作為違約用電嫌疑對象；⑷數(shù)據(jù)抓取，通過網(wǎng)絡交換機，由報表服務器生成違約用電嫌疑用戶報表；⑸系統(tǒng)校對嫌疑用戶，現(xiàn)場核查。本發(fā)明解決了依靠用戶每月電量變化、營業(yè)普查確定違約用電嫌疑戶等傳統(tǒng)方法時效性差、準確率低，現(xiàn)場排查發(fā)現(xiàn)違約用電行為效率不高的問題。
【專利說明】
一種用電采集系統(tǒng)中違約用電判別與報表自動生成方法
技術(shù)領域
[0001] 本發(fā)明屬于領域用電信息采集、處理領域，涉及違約用電的判別，尤其是一種用電 采集系統(tǒng)中違約用電判別與報表自動生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，違約用電現(xiàn)象發(fā)生概率逐年升高，違約用電行為不但給供電企業(yè)造成了 經(jīng)濟損失，更可能對整個電網(wǎng)的安全運行帶來威脅。以往依靠用戶每月電量變化、營業(yè)普查 確定違約用電嫌疑戶等傳統(tǒng)方法時效性差、準確率低，現(xiàn)場排查發(fā)現(xiàn)違約用電行為效率不 高。一些學者對用電信息采集系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)在反違約用電領域的應用作了分析和展望，但 對基礎數(shù)據(jù)如何在反違約用電過程中發(fā)揮作用未做深入研究和探討。
[0003] 本發(fā)明在用采系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)的基礎上對違約用電用戶進行特征分析，提出基于離 群點數(shù)據(jù)挖掘算法的違約用電行為判別與報表自動生成方法，實現(xiàn)從海量數(shù)據(jù)中提取違約 用電用戶。
[0004] 通過檢索，尚未發(fā)現(xiàn)有與此相關的專利、文獻報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種基于離群點數(shù)據(jù)挖掘算法 的用電采集系統(tǒng)中違約用電判別與報表自動生成方法。
[0006] 本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種用電采集系統(tǒng)中違約用電判別與報表自動生成方法，步驟如下：
[0008] ⑴用電信息采集系統(tǒng)每15min對用戶計量裝置讀取的電壓電流數(shù)據(jù)進行采樣，得 到全天96點數(shù)據(jù)，選取該96點數(shù)據(jù)，求取三相電流平均值，對96點電流數(shù)據(jù)降維簡化；
[0009] ⑵選取工作日8:00-12:00和14:00-17:00七個小時的電流平均值數(shù)據(jù)與其它時 段數(shù)據(jù)之差最小的用戶作為對象分布的質(zhì)心，計算其它用戶與質(zhì)心的距離及分布情況；
[0010] ⑶將距質(zhì)心距離大于最遠邊界的對象作為違約用電嫌疑對象；
[0011] ⑷數(shù)據(jù)抓取，通過網(wǎng)絡交換機，由報表服務器生成違約用電嫌疑用戶報表；
[0012] (5)系統(tǒng)校對嫌疑用戶，現(xiàn)場核查。
[0013] 而且，所述的降維簡化是取48點數(shù)據(jù)對用戶電流進行檢測。
[0014] 而且，根據(jù)歐式距離公式計算其它用戶與質(zhì)心的距離。
[0015] 而且，所述的步驟⑷是安裝在各個報表服務器上普通報表制作模塊，在抓取篩選 出違約用電嫌疑戶數(shù)據(jù)后，通過在普通報表制作模塊中添加一個Shell調(diào)用接口以調(diào)用公 共服務模塊并將生成的報表名稱作為命令行參數(shù)傳送給公共服務模塊，數(shù)據(jù)處理模塊將命 令行參數(shù)上收到的該報表名稱整理為一條記錄插入到應用數(shù)據(jù)庫中的已制作數(shù)據(jù)表中，同 時將報表已做完標記寫入到相應位置，該已制作數(shù)據(jù)表用于存儲當前已經(jīng)制作完成的報表 信息，每條記錄除包含報表名稱外，還包括報表已做完標記及其他用于擴展使用的標志位。
[0016] 本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：
[0017] 1、本違約用電行為判別方法，在現(xiàn)有用電采集系統(tǒng)基礎數(shù)據(jù)中，判別不同時段用 戶日用電量電流數(shù)據(jù)的變化，從而實現(xiàn)違約用電嫌疑用戶報表的自動生成，解決了依靠用 戶每月電量變化、營業(yè)普查確定違約用電嫌疑戶等傳統(tǒng)方法時效性差、準確率低，現(xiàn)場排查 發(fā)現(xiàn)違約用電行為效率不高的問題。
[0018] 2、網(wǎng)絡交換機、報表服務器、數(shù)據(jù)處理服務器以及數(shù)據(jù)庫都是用電信息采集系統(tǒng) 中已存在的設備，本發(fā)明在原系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中增加相應算法、報表生成模塊中增加違約用 電報表即可實現(xiàn)，實現(xiàn)成本極低。
【附圖說明】
[0019] 圖1為典型工業(yè)用電用戶電流曲線圖；
[0020] 圖2為用電信息采集系統(tǒng)主站層邏輯圖；
[0021] 圖3為違約用電嫌疑戶報表生成邏輯圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖并通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只是描述性 的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。
[0023] 工業(yè)用戶工業(yè)生產(chǎn)依賴于人工生產(chǎn)，具有分時段用電特點，其負荷曲線與工人作 息呈正相關，根據(jù)電量計算公式:W=Pt = UItc〇S0，加之用戶電壓值受供電線路的實際參數(shù) 情況影響，其值在一定范圍內(nèi)無波動。因此，工業(yè)用電用戶電流曲線與工人作息呈正相關。 在此種相關方式下其電流分布呈分時段波峰特點，典型工業(yè)用電用戶電流曲線如圖1所示。
[0024] 對于違約用電中用電性質(zhì)不符的電力用戶，其本質(zhì)是電流的改變，電壓值與正常 用戶無差別，在檢測過程中很難挖掘到非正常用電行為，因此，本方法以檢測用戶計量關口 電流數(shù)據(jù)為確定嫌疑用戶的依據(jù)。
[0025]正常用電時，三相電流不平衡率波動極小，利用不平衡度作為檢測依據(jù)不能明顯 的查出違約用電行為，但采用三相電流平均值卻可以直觀的檢測離群點距離。因此，將采集 到的用戶電流數(shù)據(jù)進行均值預處理 ：Iav=(IA+IB+Ic)/3其中Iav為用戶三相電流平均值。
[0026] 目前用電信息采集系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)每15min對用戶計量裝置讀取的電壓電流數(shù) 據(jù)進行采樣，即全天96點曲線數(shù)據(jù)。對于違約用電用戶，實施高價低接的用電行為，負荷曲 線表現(xiàn)在特定時段。因此可以對96點數(shù)據(jù)進行降維簡化，即取48點曲線數(shù)據(jù)對用戶電流進 行檢測仍然可以準確的找出異動行為。
[0027] 選取工作日8:00-12:00和14:00-17:00七個小時的電流平均值數(shù)據(jù)與其他時段 數(shù)據(jù)之差最小的用戶對象作為對象分布的質(zhì)心，即：Is= (Ii+l2)/2-I3其中1^8:00-12:00 時段用戶的電流均值，I2為14:00-17:00時段用戶的電流均值，13為其他時段用戶的電流 均值。
[0028]然后根據(jù)歐式距離公式計算各用戶與質(zhì)心對象之間的距離dx-Q，分布情況如表1所 不。
[0029]表 1
[0031] 大部分工業(yè)用電對象距質(zhì)心的距離分布在[0.00,22.12]區(qū)間。為了檢測出所有的 違約用電用戶，將距質(zhì)心距離大于最遠邊界的對象作為違約用電嫌疑對象。因此，根據(jù)基于 距離的離群點挖掘方法可以判定，數(shù)據(jù)集S中，若有73.66%以上數(shù)量的鄰居對象距此對象 的距離超過r = 39.17(邊界值61.219與邊界值22.12距離之差），則可認為該對象是一個離 群點，同時可確定基于距離的離群點檢測參數(shù)η為73.66%，距離r為39.17。
[0032] 在實際應用中，為了打擊違約用電行為，算法對違約用電戶篩選的完整率優(yōu)先級 高于準確率，且由于在算法篩選出違約用電嫌疑戶后，稽查人員仍需要去現(xiàn)場核實并追捕 電費，因此，少量疑似違約用電誤報在允許范圍內(nèi)。
[0033] 數(shù)據(jù)抓取，通過網(wǎng)絡交換機，由報表服務器生成違約用電嫌疑用戶報表。
[0034] 安裝在各個報表服務器上普通報表制作模塊，在抓取篩選出違約用電嫌疑戶數(shù)據(jù) 后，通過在普通報表制作模塊中添加一個Shell調(diào)用接口以調(diào)用公共服務模塊并將生成的 報表名稱作為命令行參數(shù)傳送給公共服務模塊。
[0035]數(shù)據(jù)處理模塊將命令行參數(shù)上收到的該報表名稱整理為一條記錄插入到應用數(shù) 據(jù)庫中的已制作數(shù)據(jù)表中，同時將報表已做完標記寫入到相應位置，該已制作數(shù)據(jù)表用于 存儲當前已經(jīng)制作完成的報表信息，每條記錄除包含報表名稱外，還包括報表已做完標記 及其他用于擴展使用的標志位。
[0036] 確定違約用電嫌疑用戶后，按照違約用電用戶所生成報表，逐個查看每一戶的電 流曲線，電流在工業(yè)時段較高為問題者可以進一步確認為違約用電行為用戶并對其進行現(xiàn) 場檢查，違約用電行為查找準確快速。
[0037] 以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護 范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種用電采集系統(tǒng)中違約用電判別與報表自動生成方法，步驟如下： ⑴用電信息采集系統(tǒng)每15min對用戶計量裝置讀取的電壓電流數(shù)據(jù)進行采樣，得到全 天96點數(shù)據(jù)，選取該96點數(shù)據(jù)，求取三相電流平均值，對96點電流數(shù)據(jù)降維簡化； ⑵選取工作日8:00--12:00和14:00--17:00七個小時的電流平均值數(shù)據(jù)與其它時段數(shù) 據(jù)之差最小的用戶作為對象分布的質(zhì)心，計算其它用戶與質(zhì)心的距離及分布情況； (3)將距質(zhì)心距離大于最遠邊界的對象作為違約用電嫌疑對象； ⑷數(shù)據(jù)抓取，通過網(wǎng)絡交換機，由報表服務器生成違約用電嫌疑用戶報表； (5)系統(tǒng)校對嫌疑用戶，現(xiàn)場核查。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電采集系統(tǒng)中違約用電判別與報表自動生成方法，其特征 在于:所述的降維簡化是取48點數(shù)據(jù)對用戶電流進行檢測。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電采集系統(tǒng)中違約用電判別與報表自動生成方法，其特征 在于:根據(jù)歐式距離公式計算其它用戶與質(zhì)心的距離。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電采集系統(tǒng)中違約用電判別與報表自動生成方法，其特征 在于:所述的步驟⑷是安裝在各個報表服務器上普通報表制作模塊，在抓取篩選出違約用 電嫌疑戶數(shù)據(jù)后，通過在普通報表制作模塊中添加一個Shell調(diào)用接口以調(diào)用公共服務模 塊并將生成的報表名稱作為命令行參數(shù)傳送給公共服務模塊，數(shù)據(jù)處理模塊將命令行參數(shù) 上收到的該報表名稱整理為一條記錄插入到應用數(shù)據(jù)庫中的已制作數(shù)據(jù)表中，同時將報表 已做完標記寫入到相應位置，該已制作數(shù)據(jù)表用于存儲當前已經(jīng)制作完成的報表信息，每 條記錄除包含報表名稱外，還包括報表已做完標記及其他用于擴展使用的標志位。
【文檔編號】G06Q50/06GK105938610SQ201610524068
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年7月6日
【發(fā)明人】韓佳芮, 夏冬
【申請人】國網(wǎng)天津?qū)氎婀╇娪邢薰? 國家電網(wǎng)公司