[发明专利]使用仪表数据解集来检测电力盗窃的系统和方法

说明书

本发明提供了一种用于检测来自公共设施的电力盗窃的系统，该系统包括控制器，该控制器被配置为：接收(60)来自计量装置的电力读数，该计量装置被配置为感测通过其流向一级负载的电力；将来自计量装置的电力读数解集(62)为一级负载内已识别的子负载的电力读数；以及将已识别的子负载的解集电力读数与每个已识别的子负载的预期电力读数进行比较(64)。控制器还被配置为：基于所解集的电力读数偏离预期电力读数的程度，计算(66)对经过计量装置的电路径的干扰水平；以及将对电路径的干扰水平输出(68)到公共设施。

背景技术

本发明整体涉及电力盗窃检测，并且更具体地，涉及使用包括仪表的高级计量基础设施(AMI)来检测电力盗窃的系统和方法，该仪表监测并汇集配电系统电数据。

电力盗窃是全球的严重问题。电力盗窃已成为仅次于信用卡数据盗窃和汽车盗窃的第三大盗窃形式。在2014年，全球因偷电造成的损失达到893亿美元。在美国，每年的电力盗窃损失约为60亿美元。大约80％的电力盗窃是住宅类，其余20％的电力盗窃是商业类。电力盗窃即使不是最突出的非技术性损失形式，但也是最突出的非技术性损失形式之一。非技术性损失是由公用设施配电系统外部的动作引起的，或者是由在配电系统技术性损失(自然发生的或来自功率损耗的内部损失)的计算中未考虑的负载和/或条件引起的。

公用设施消费者使用各种方法来窃取电力公用设施的电力。许多方法涉及篡改一级仪表，该一级仪表读取流入住宅性或商业性负载的电力。篡改较旧仪表的一种途径是拔出将来自公用设施的电路径连接到房产的电路径的仪表，然后将该仪表倒置放回。因此，仪表的线路侧和仪表的负载侧将颠倒，并且仪表将记录作为反向电力流进行的任何测量。换句话说，仪表会读取到负载正在向公用设施提供电力。公共设施消费者篡改其公共设施仪表的另一种途径是在其仪表的底部放置分流器，以创建不会被监测的并联电路径。另一种常见的仪表篡改方法是在仪表上放置一个或多个磁体。磁体使仪表的旋转得比预期的慢，从而降低了电费。

公共设施消费者还通过篡改通向房产的电线来从电力公共设施窃取电力。许多公共设施消费者通过将仪表电线侧或输入端的导线直接连接到仪表的负载侧或输出端来绕过仪表壳体内的仪表。此外，一些消费者只需使用鱼钩或类似装置接入房产上或附近的架空电力线绕过仪表而绕过其仪表。而其他消费者则在他们的房产上挖出地下电力线，然后直接接入这些电力线。

在任何情况下，篡改电力公共设施仪表或电力线都是危险和非法的。检测电力盗窃的传统方法包括前往消费者的房产以查找被篡改的物理迹象，收集公众报告的线索，调查被发现篡改的消费者的邻居和亲属以确定他们是否也篡改。但是，这些方法既耗时又昂贵，因此电力公共设施开发了远程检测篡改的方法。若干方法包括监测仪表的反向流事件；停电并闪烁；断开电力时的负载侧电压；使用霍尔效应开关或类似装置进行磁检测；仪表的振动或倾斜；仪表盖的移除；以及多相接线错误。此外，还可以监测向其电力下游的一级仪表供电的变压器，以便可以将变压器处的电力或功率读数与仪表报告的汇集使用情况进行比较。

除以上内容外，还可以将变电站馈送器计量和AMI数据合并到电力公共设施的配电模型中，以便确定具有最大非技术性损失的馈送器。同样，在使用热成像查找过载的变压器之前，可以检测出电流流动模式的变化。数据分析可以用于定位家庭或商业建筑中历史使用模式的大峰值或陡降。数据分析可以考虑天气模式、账单/付款信息、与邻居消费模式的比较、变压器与总负载的比较以及各种其他因素。

尽管上述方法可能有助于确定消费者是否正在窃电，但是这些方法不能完全确定是否正在发生电力盗窃。基于配电系统内各个仪表采集的数据，这些方法均未利用每一个电力盗窃指标。例如，以上方法均未识别和监测一级仪表下游的部件是否指示盗窃。另外，以上方法仅提供了公共设施必须解释的原始数据，以便确定消费者窃电的可能性。原始数据的解释非常耗时，并且根据各种因素，如果单独查看时，可能无法提供电力盗窃的指示，或者可能提供对威胁的误报指示。即使盗窃的可能性很小，公共设施公司也可能必须派人调查。