基于智能电能表开盖事件的用电异常分析方法

唐伟宁，鞠默欣，孔凡强

(国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，长春 130021)

随着电力用户用电信息采集系统推广应用[1]，大部分网省公司已经实现了智能电能表的全覆盖，智能电能表的普及改变了传统人工抄表方式，进一步推进了智能电网的建设。智能电能表作为电网末端与用户直接互动的设备，具有电能量计量、数据处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能[2]，除了可以存储电能量、负荷记录等数据外，还可监测如电能表开盖、电池欠压、时钟异常等异常事件的发生[3]，并生成事件信息，上报给采集系统主站。

目前，对智能电能表事件信息的应用仅限于事件本身，并没有充分利用事件信息和电表电量等数据的关系开展用户用电异常分析。本文提出一种基于智能电能表开盖事件的用电异常分析方法，以用户电能表开盖事件的时间为数据分析的时间节点，对在该时间节点前后的用户用电数据、台区线损数据进行分析，筛选出存在异常用电情况的用户，为现场用电检查人员提供参考依据，进一步提高对窃电用户的识别能力。

1 电能表开盖事件与相关电量数据的关联关系分析

智能电能表能够将电能表表盖开启的告警信息，即“电能表开盖事件”上报至用电信息采集系统，该事件记录包括：发生时间(分时日月年)、测量点号、开表盖总次数等信息。通过对发生电能表开盖事件的用户及其所在台区电量情况进行分析、比对，形成电能表开盖事件前后用电异常分析方法。

在非电力作业人员操作的情况下，若电能表生成开表盖事件，说明可能存在人为破坏电能表，同时对用户存在窃电行为最直接的判断依据就是用户用电量突降、台区线损增加。为实现对用户用电异常情况的判断，需要从采集系统数据库中提取用户电能表开盖事件记录信息、用户用电量数据、用户所在台区的台区线损数据，并将用户电能表开盖事件的时间作为数据分析的时间节点，对在该时间节点前后的用户用电数据、台区线损数据进行分析，筛选出存在异常用电情况的用户。电能表开盖事件与相关电量数据的关联关系分析说明见图1。

图1 电能表开盖事件与相关电量数据的关联关系分析示意

2 基于智能电能表开盖事件的用电异常分析方法

为进一步提高对用户异常用电情况判别的准确性，通过用电信息采集系统，选取电能表开盖事件发生前后14天的电量数据并进行分段，包括电能表开盖事件记录中事件发生时刻t的前8～14天、前1～7天、后1～7天、后8～14天的用户用电量W1、W2、W3、W4和所在台区线损率ΔA1、ΔA2、ΔA3、ΔA4。令k13=W1/W3，k23=W2/W3，k14=W1/W4，k24=W2/W4，k=min{k13，k23，k14，k24}；l13=ΔA1/ΔA3，l23=ΔA2/ΔA3，l14=ΔA1/ΔA4，l24=ΔA2/ΔA4，l=max{ΔA13，ΔA23，ΔA14，ΔA24}。通过比较k与用电量判别阈值k0、l与台区线损判别阈值l0的大小关系，综合判断用户是否存在异常用电的情况。其中，用电量判别阀值k0和台区线损判别阀值l0的初始建议值为1.5和0.7，可以根据实际情况进行调整。具体的判断依据如下。

a.用户用电量在电能表开盖事件时间节点前后发生变化，该时间节点之前的用电量大于之后的用电量(k>k0)，说明用户用电量突降。

b.台区线损率在电能表开盖事件时间节点前后发生变化，该时间节点之前的台区线损率小于之后的线损率(l

c.同时满足a、b两个条件时，判断该用户可能存在窃电行为，若仅有一个条件满足时，将该用户作为重点用户进行监控。

基于智能电能表开盖事件的用电异常分析方法判断流程见图2。

3 实例分析

通过用电信息采集系统查询某供电公司的用户曲某某的电能表于2018年12月20日发生了开表盖事件，提取该用户电能表开盖事件发生时间节点之前14天和之后14天的用户用电量和台区线损率情况(见表1)。

从表1可以看出，该用户12月20日之前的用电量水平明显高于12月20日之后的用电量水平，说明该用户电能表开盖事件发生后，用户的用电量突降。12月20号开盖事件发生后，用户所在台区线损率明显增大，从开盖前的4%左右上升到开盖后9%左右，说明该用户电能表开盖事件对台区的线损率产生了影响。

图2 用电异常分析方法判断流程

通过计算得到k为1.83、l为0.47，与k0(1.5)、l0(0.7)的比较可以看出，k>k0且l

4 结论

本文所提出的基于智能电能表开盖事件的用电异常分析方法通过用电信息采集系统获取到的电能表开盖事件记录，以用户电能表开盖事件的时间为数据分析的时间节点，对用户在该时间节点前后的用电数据、台区线损数据进行分析，根据判断依据筛选出可能存在异常用电的用户，为供电企业反窃电工作提供一种快捷、有效的分析手段。

表1 用户用电量及台区线损率情况统计