[发明专利]基于用电采集系统的多时间尺度用电异常分析方法

摘要

一种基于用电采集系统的多时间尺度用电异常分析方法，属监测领域。其首先按照时间尺度，对用电信息采集系统采集的数据进行分类；将用电采集系统获取的数据梳理成了短期用电数据和中长期用电数据，针对短期用电数据，利用电流电压等电气信息，结合相关的限值判定方法，辨识用电异常用户；针对中长期用电数据，利用日用电量和月用电量等电气信息，结合聚类算法和相关系数法，查找用电异常情况；所述的基于用电采集系统的多时间尺度用电异常分析方法，按照时间尺度，将用电采集系统获取的数据，梳理成了短期用电数据和中长期用电数据，从而从不同的时间尺度角度搜索到异常用电嫌疑用户。可广泛用于供电公司用电管理和用户用电异常情况辨识领域。

主权项

1.一种基于用电采集系统的多时间尺度用电异常分析方法，包括通过用电采集系统采集用户用电的数据，其特征是：首先按照时间尺度，对用电采集系统采集的数据进行分类；所述的时间尺度分为短期时间尺度数据和中长期时间尺度数据；所述的短期时间尺度数据包括每时刻电流电压集合和每日24小时电流电压集合；所述的中长期时间尺度数据包括月度每日用电量集合和年度每月用电量集合；对短期时间尺度数据，采用电流电压判定算法进行用户用电异常辨识；对中长期时间尺度数据，采用聚类算法和相关系数法进行用户用电异常辨识；所述的基于用电采集系统的多时间尺度用电异常分析方法，按照时间尺度，将用电采集系统获取的数据，梳理成了短期用电数据和中长期用电数据，从而从不同的时间尺度角度搜索到异常用电嫌疑用户；其中，在进行短期时间尺度的用电异常分析时，所述的电流电压判定算法用电压偏移系数β_U和三相电流不平衡率β_I作为用电异常的判断元素，电压偏移系数β_U和三相电流不平衡率β_I的具体计算方式如下：式中U为电压；U_e为额定电压；I^max为三相中最大的相电流；I_av为三相电流平均值；根据电压偏移系数β_U和三相电流不平衡率β_I计算用户A相、B相和C相的电压偏移系数β_AU、β_BU、β_CU以及电流不平衡率β_I，并做以下判断：式中：和分别为电压偏移系数和电流不平衡率的限值；当各相的电压偏移系数β_U、三相电流不平衡率β_I与电压偏移系数的限值电流不平衡率的限值的布尔值为“真”时，则表示该用户存在用电异常嫌疑；具体的，在进行中长期时间尺度的用电异常分析时，所述的聚类算法首先通过聚类分析得到该用电类别的典型用电负荷曲线，进而将需要排查的用户与典型用电负荷曲线进行比较，进而找出用电异常嫌疑用户；其所述的聚类算法为K‑means算法；在进行中长期时间尺度的用电异常分析时，所述的相关系数法计算台区线损和用户电表显示电量之间的相关系数，若相关性高，则该用户存在异常嫌疑；在计算台区线损和用户电表显示电量之间的相关系数时，对于台区线损ΔW和用户电量W_O,i，所述相关系数r_i的计算公式如下：式中：W_O,i为用户电表显示电量，ΔW_i为计量误差，ΔW为台区线损，E(·)为期望值函数；若相关系数r_i大于其阈值则表示该用户存在用电异常嫌疑。