基于大数据分析的低压台区降损系统研究及应用

刘金亮+杨国良+宋如乾+苏琳

摘要：文章从实际应用出发，介绍了大数据技术在低压台区降损系统的研究应用过程。系统采集用户各项用电数据，结合营销业务应用系统相关数据进行分析，解决了以往依赖电工逐户排查高损台区的落后管理手段，为提升供电公司低压线损管理提供了新思路。

关键词：大数据分析；低压台区；降损系统；用电数据；营销业务 文献标识码：A

中图分类号：TM714 文章编号：1009-2374（2016）35-0058-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.028

1 概述

线损治理与反窃电工作一直是营销管理人员日常工作的一项重要内容，与历史数据相比，当前用户数量急剧增加，窃电形势越来越严峻，而受到资金以及管理人员数量的限制，线损治理与反窃电难度也就越来越大，依靠传统的管理手段已经很难适应新的市场形势。随着智能电表的普及安装以及远抄技术的全面推广应用以及新型反窃电设备的涌现，科学治理、科技反窃是一条必由之路。

新型单项智能电表计量包括正反向有功总示数、电压、电流、剩余金额、开盖记录等30项数据，三相智能电表计量45项数据。但现有用电信息采集系统因数据传输及服务器容量等限制，只能针对正反相有功总示数等有限的几个计费相关的数据进行采集。而对低压电能表的电压、电流、开盖记录等参数并不采集，由此造成智能电表计量功能的浪费。由此沧州供电公司联合相关研发机构采用“大数据”技术，建立低压台区大数据降损系统，采集用户各项用电数据，并结合SG186营业业务应用系统用相关数据进行分析研究，为提升供电公司低压线损管理提供了新思路。

2 低压台区大数据降损系统总体设计及系统架构

2.1 系统总体设计

建立集中的高损台区监管系统，既能够利用现有SG186系统以及远抄系统对高损台区的历史和实时数据进行对比分析，又能够找出可能存在的窃电用户进行专项治理，同时还可以为三相平衡分析以及无功治理提供技术数据。

通过公开的统计资料可以发现，40%～50%的低压窃电行为可以通过对比分析低压计量装置的火线与零线的电流电压数据是否匹配直接定位，可以有效督促负责用电检查人员排查其他窃电用户，再结合台区线损的实时变化曲线，必要时辅以现场检查等手段，可迅速降低低压台区线损。

2.2 系统架构

实时低压台区线损监测分析系统，打破了依赖人工排查的治理手段。依靠后台数据，进行全天候实时分析。在发现异常用户信息后对该用户位置、异常信息提取并及时发送给相关管理人员，是针对台区线损管理的整体解决方案，方案包括后台软件以及现场采集设备。软件系统主要功能是实时监控、报警（窃电、欠费）、数据分析（横向、纵向）、统计报表等；硬件系统主要由数据采集通讯终端、通讯前置机、WEB服务器、WEB客户端等部分构成。

3 系统平台模块详细设计

平台设计共5个模块，包括了日常线损分析统计、台区及用户数据实时存储分析。此次设计核心是引入了大数据处理概念，通过现有成熟条件，对数据进行深度挖掘，努力使日常的数据发挥出更大价值。

3.1 地图导航定位模块

实现台区定位及台区分布图查看。台区信息查询功能，实现台区基本信息及台区用电信息查询。

3.2 台区线损分析模块

实现台区实时线损、台区历史线损、高损台区

筛查。

3.3 用电异常监控模块

实现低压单相表火线电压为零，零线电压为220V；低压单相表火线电流与零线电流不相等；低压单相表失压或电压偏高；低压单相表有电流无电压；台区总表失压失流；低压三相表电流不平衡；低压三相表失压；低压三相表相位角分析；低压三相表总功率不等于各相功率之和；低压智能表剩余金额检查等异常监控。

3.4 预警管理机制模块

实现台区监控管理、短信报警管理、报警信息自动记录。

3.5 反窃电记录模块

实现线损治理、反窃电活动自动记录。

4 基于大数据分析的低压台区降损平台实现的功能

实时监测分析系统，通过系统后台对高损台区下的用户进行实时监测分析，发现低压卡表用户有窃电行为，将异常信息、用户信息一并提取保存，并发出警报，通知相关管理人员。管理人员接到报警信息后，提取出异常信息，可以准确掌握低压窃电用户使用的手法及用户信息地址。整套流程不仅提高了降损工作的工作效率、降低治理成本，同时也打击了不法分子对窃电行为的侥幸心理。

4.1 反窃电监控的目标

发现低压用户窃电及违章用电；发现低压用户电表接线错误；发现抄表异常；监控用户用电习惯。

4.2 监控数据的分析及现场核查

建立反窃电主站后台分析系统，对采集的监控数据分析和预警提示，并根据分析内容安排现场核查工作。

4.3 监控数据的范围

只针对特定的高损台区进行监控，不适用于大规模的台区监控。由于对低压台区反窃电监控时，需要占用采集系统的载波数据通道，因此需要在采集系统工作空闲时进行数据采集工作，监控所需采集数据较多，为了避免影响采集系统的正常工作，只针对特定台区下发监控任务，以保证采集系统的正常运行。

4.4 反窃电监控的时段及数据频率

在采集系统已经完成的时段进行数据监控采集，原则上避开抄表数据采集的时段，预计大约2～4小时。因为低压用电户在晚上0点时一般都不用电，因此需要采集低压用户的24小时整点电压电流数据。

5 结语

采用低压台区线损实时监控分析后实现了对窃电用户的快速定位，缩小了查窃范围。采用反窃降损分析、计量差错监控、抄表异常排查、监控用户用电习惯等多套降损措施，对低压台区线损率的降低有显著作用。在电力供应紧张的状况下，分析用户用电行为为实现低压降损、实施无功补偿等工作提供了参考数据。我国终端节电潜力巨大，如果实施有效的低压台区用户大数据分析研究，改善用户用电习惯，将为供电企业带来巨大的节电效益、经济效益、环境效益和社会效益。

本文作者创新点：建立集中的高损台区监管系统，既能够利用现有营销MIS系统以及远抄系统对高损台区的历史和实时数据进行对比分析，又能够找出可能存在的窃电用户进行专项治理，同时还可以为三相平衡分析以及无功治理提供技术数据，打破了依赖人工排查的治理手段。依靠后台数据，进行全天候实时分析，是针对台区线损管理的整体解决方案。

参考文献

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作者简介：刘金亮（1980-），男，河北沧州人，国网河北省电力公司沧州供电分公司工程师，北京邮电大学软件工程硕士；杨国良（1981-），男，河北沧州人，国网河北省电力公司沧州供电分公司工程师，燕山大学电力系统及其自动化硕士；宋如乾（1974-），男，河北沧州人，国网河北省电力公司沧州供电分公司工程师；苏琳（1982-），女，河北沧州人，国网河北省电力公司沧州供电分公司工程师。

（责任编辑：蒋建华）