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电力企业装表接电工作中反窃电技术的应用王春

发表时间：2021/8/11 来源：《电力设备》2020年第34期作者：王春

[导读] 摘要：本文针对电力企业装表接电工作中反窃电技术的应用，采用理论结合实践的方法，先分析了电力企业装表接电工作中常见的窃电行为，接着探讨了大数据挖掘技术在反窃电管理系统中的应用要点，最后分析基于大数据挖掘技术反窃电管理系统实现的技术和特点。

        （国网四川省电力公司成都市新津供电分公司四川成都 611430）
        摘要：本文针对电力企业装表接电工作中反窃电技术的应用，采用理论结合实践的方法，先分析了电力企业装表接电工作中常见的窃电行为，接着探讨了大数据挖掘技术在反窃电管理系统中的应用要点，最后分析基于大数据挖掘技术反窃电管理系统实现的技术和特点。分析结果表明，反窃电技术彰显了我国电力技术发展水平，将先进的大数据挖掘技术应用到的反窃电管理系统中，可大幅度提升反窃电管理质量，促使我国电力事业持续健康的发展。
        关键词：电力企业；装表接点；数据挖掘；反窃电
        引言：电力是一个国家持续发展的主要能源，随着科学技术的发展，很多高新技术和设备被广泛应用到电力系统中，能够对电力系统运行情况进行实时监控测量，还能有效减少窃电行为，避免电力损失，保证电力企业的经济利用。在电力企业装表接电工作反窃电重中之重，需要结合电力线路所在区域的实际情况，选择有针对性的反窃电技术，才能避免发生窃电行为，在安全的前提下，更好避免电能损失。基于此，开展电力企业装表接电工作中反窃电技术应用的分析研究就显得尤为必要。
        1、电力企业装表接电工作中常见的窃电行为
        不同窃电行为造成的损坏和危害也不相同，使用的反窃电技术也存在一定的差别，常见的窃电行为有以下几种：
        1.1改变电压相位的窃电行为
        此种窃电行为主要是通过改变用户用电回路中电压的相位，来达到窃电的目的。常用的做法为：拆除某一相，也是拆除全部相，则电力系统中安装的计量表就只能对电流功率进行记录，唯独没有电压，就无法进行电费计量。比如：断开电压的连接片，就能达到窃电的目的。
        1.2欠压窃电行为
        在电力企业装表接电工作中，一些窃电人员，会采取各种方法，故意改变电能表计量电压回路中的正常接线方式，或者故意留下电压回路故障，会导致电能表的电压线圈发生失压问题，或者直接减少电压，都能起电量少记的目的。
        1.3降低电流的窃电行为
        通过降低电力线路中电流的方法，来达到窃电的目的，常见的降低电流窃电行为有以下几种：
        一是人为烧毁电流互感器的匝间，来减少计量电能的数量，过载、绝缘都能达到这一目的。
        二是人为的使用U型环，插入到电力系统电路接线端中，此种方法可导致电表中计量线圈没有电流通过，就无法计量电量【1】。
        三是采用专门针对单相表的窃电行为，如在电力企业装表接电工作中故意将零线接入到电流表线圈中，而将火线接入表中零线的位置，负载则接在火线和地线之间，此种接线方式，会导致电流无法通过电表，从而达到窃电的效果。
        2、大数据挖掘技术在反窃电管理系统中的应用要点
        2.1数据处理工具
        大数据挖掘技术在反窃电管理系统中应用时，在每项业务系统运行中或者是装表接电工作中，数据处理所用的工具都是ETL，也就是比较先进的数据仓库技术，和早期数据处理系统相比，ETL技术可实现数据全过程、全方位的材料，主要包括以下几个环节：
        在数据抽取环节，可直接在数据接口读取各专业系统和装表接电工作中形成的各种数据，得到的数据可同构临时中间库将数据存储起来使用或者备用。此阶段，形成的数据可以异构数据，分散数据，也可以是无序数据。
        数据转换环节，此环节通过ETL可按照预先设计的规则，将那些格式和来源不同的数据，转化为格式统一的数据存储。比如：计量如此可统一为年月日、电量数据可统一为千瓦时。通过一致性检查和相应的约束条件的转换，可保障数据格式的统一性。
        数据清洗环节，主要是按照切比雪夫原理，先按照装表接电工作对反窃电的要求，设计出一个判别区域，然后再对相关数据的“噪声”进行分析评估，针对那些超过允许范围中的“噪声”要全部清除，并填补清除区间值，其数值可以是同行业的历史平均数据【2】。

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        在数据加载环节，其环节的核心数据为将已经处理的装表接电工作反窃电数据全部导入到数据库中，为后期数据挖掘模型的构建和使用提供数据支撑。在数据加载中可选择基于工作流从ETL模型体系结构，以保证数据加载的有效性。
        2.2构建反窃电模型
        构建反窃电模型是大数据挖掘技术在反窃电管理系统中应用的重中之重，其主要作用是对多种来渠道的数据进行分析提取、挖掘，彰显数据之间的内在规律，通过数据来提升反窃电水平，通常情况下，为提升反窃电水平，多采用线损计算分析模型，此种反窃电模型的主要优势是可按照线路的归属情况，快速提取出对应电表的实时电量，并对线路中的线损情况进行分析和统计，自动绘制出周期线损曲线。而电力线路的理论线损，多以典型符合日为参考依据，比如：最大和最小日的负荷情况，同时考虑一般符合日的负荷情况、线路运行参数、变压器等，来对典型复合日的理论线损值进行分析计算，计算的内容包括：最小线损值、最大线损值、平均线损值等【3】。再和线路中的理论线损值、实际线损值机械能对比。二者之间的差异比较大，超过定义范围，则表明改线路可能存在窃电行为。然后再进行递归分析法进行分析，对历史线损平均水平进行挖掘，作为线损标准值，再对线损的偏移度进行分析计算，如果线损偏移度超过1，避免存在窃电用户进行集中处理。
        2.3反窃电模型和数据挖掘技术的联合应用
        建立起反窃电模型之后，就可以联合数据挖掘技术中带有的数据聚类功能、数据分类功能等快速分析用户的用电行为。针对那些复杂的数据，要尽量选择聚类分析法，以保证用户用电数据能够实现自动聚类，同时对用户的电量差异度、三相电压不平衡度、三相电流不平衡度等进行全面计算，以确定正常用电用户和窃电用户在用电数据上存在的差别和特征属性【4】。同时此基础上，还可以采取分类分析的方法，将正常用电用户和非正常用电用户的特征属性，转换为窃电行为，并明确窃电行为的种类，为后期处理提供真实有效的数据支撑。
        3、基于大数据挖掘技术反窃电管理系统实现的技术和特点
        3.1构建起反窃电信息平台
        为保证电力企业的经济效益，减少或者避免发生窃电行为，需要按照反窃电管理业务的实际情况，利用信息化技术和网络技术，建立起反窃电信息平台，按照目前电力企业装表接电工作的实际情况，建立统一的模型标准，包括操作规范和操作流程标准，同时为更好的提升数据挖挖掘的效率，满足信息集成和业务整合的需求，还要开发出基本的公共语义接口，为电力企业控制反窃电行为提供一个完整的数据应用平台。
        3.2建立起耦合法分成设计构建模型库
        完整的耦合法分成设计构建模型库由多个构件共同组成，包括：数据库构件、数据处理构件、数据包装构件等。其中数据库构件主要起到存储数据的作用。而数据处理构件的主要作用是提取数据，并将数据转换层能够识别和直接使用的数据【5】。数据包装构件可将数据处理成用户所需的各种形式的数据，通过不同构件的相互组合和联合使用，就能形成一个标准数据库，促使整个数据系统能够安全、稳定的运行。
        【结束语】
        综上所述，本文采用理论结合实践的方法，分析了电力企业装表接电工作中反窃电技术的应用，分析结果表明，窃电行为不但会影响电力企业持续稳定的发展，而且存在一定的安全隐患，难以保障用电和输配电的安全性。反窃电技术是科学技术在电力系统中应用的关键技术，尤其是大数据挖掘技术的应用，可为电力企业装表接电工作提供更多真实有效数据的支撑，从而提升反窃电水平，促使我国电力企业稳健发展。
        【参考文献】
        [1]张雅欣.电力企业装表接电工作中的反窃电技术与应用[J].中国新技术新产品,2019,000(022):146-147.
        [2]装表接电中反窃电技术的应用浅述[J].科技创新导报,2019,16(022):97-98.
        [3]秦娜，高振江，白泽明，等.数据挖掘技术在反窃电工作中的应用研究[J].电力大数据,2020,253(07):22-29.
        [4]徐钢.关于装表接电及防窃电分析[J].数字化用户,2019,025(013):225,227.
        [5]施瑜健.装表接电现场控制技术的关键点[J].山东工业技术,2019,285(07):188.