基于開蓋記錄+計(jì)量異常的反竊電查處方法研究

引言

電力為經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展提供了保障,確保供電可靠、計(jì)量準(zhǔn)確是一項(xiàng)服務(wù)社會(huì)的公用事業(yè)。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)總量持續(xù)上升的背景下,全社會(huì)用電總量也穩(wěn)固增長(zhǎng)。然而竊電行為屢禁不絕、一再發(fā)生,并且隨著社會(huì)科技水平的提高,先進(jìn)的科技技術(shù)已被應(yīng)用于竊電,竊電方式從野蠻攻擊計(jì)量裝置發(fā)展為更加隱蔽化和專業(yè)化的外部信號(hào)干擾竊電。

長(zhǎng)期以來,竊電行為一直是影響電網(wǎng)健康運(yùn)行的因素,同時(shí)也使得供電企業(yè)的合法經(jīng)濟(jì)利益受到了損害,為應(yīng)對(duì)竊電手法的不斷發(fā)展,研究與時(shí)俱進(jìn)、適應(yīng)新形勢(shì)變化的反竊電查處方法勢(shì)在必行。

用電信息采集系統(tǒng)(AdvancedMeteringInfrastruc-ture,AMI)的大面積應(yīng)用,推動(dòng)了用戶端智能電能表安裝的普及,電力公司由此取得了海量的用戶計(jì)量數(shù)據(jù),使得基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的竊電用戶檢測(cè)方案具備良好的技術(shù)可行性。

采集系統(tǒng)包含海量的用電客戶用電信息數(shù)據(jù),以此作為技術(shù)支撐平臺(tái)進(jìn)行技術(shù)檢測(cè)是應(yīng)對(duì)非法竊電行為的關(guān)鍵。

本文提出的基于開蓋記錄＋計(jì)量異常的反竊電查處方法能夠有效挖掘出采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)中隱藏的用電信息,結(jié)合多源系統(tǒng)數(shù)據(jù),對(duì)電力用戶的用電行為作出全面分析,提煉總結(jié)竊電行為的特征,精確定位識(shí)別竊電用戶。

1竊電與反竊電分析

1.1竊電的發(fā)展趨勢(shì)

1.1.1竊電手段多樣化

傳統(tǒng)的竊電手段有改變電流回路或電壓回路正確接線的失流與失壓竊電,對(duì)計(jì)量線路進(jìn)行分流的分流竊電,在計(jì)量電路中接入電容、電感的移相竊電等。根據(jù)電動(dòng)機(jī)額定電流,智能控制器設(shè)定防盜電調(diào)壓節(jié)能裝置的保護(hù)電流限值,若發(fā)生竊電將導(dǎo)致三相電流不平衡。隨著科技進(jìn)步,倒表器竊電、使用有線或無線遙控方式竊電、利用強(qiáng)磁場(chǎng)、高壓放電等多類竊電方式頻繁出現(xiàn),竊電手段呈現(xiàn)多樣化趨勢(shì)。

1.1.2竊電行為隱蔽化

近些年來,已查處多起借助磁場(chǎng)干擾、無線遙控裝置、表前分流、強(qiáng)磁鐵、10kV搭接等竊取電量的案例,這類竊電行為隱蔽,不開表箱、不動(dòng)鉛封,現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)迅速,給反竊電工作造成了一定的麻煩。

1.1.3竊電技術(shù)專業(yè)化

國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司自2022年開展反竊查違專項(xiàng)行動(dòng)以來,先后發(fā)現(xiàn)多起團(tuán)伙作案,竊電人員呈現(xiàn)職業(yè)化趨勢(shì)。團(tuán)體竊電行為在用電量相對(duì)較大的企業(yè)、單位出現(xiàn)比較多,其試圖通過竊電來節(jié)省生產(chǎn)成本:更有竊電團(tuán)體以"節(jié)電器"等名義上門推銷竊電工具,并提供技術(shù)支持,形成了科研攻關(guān)產(chǎn)供銷黑色鏈條,竊電技術(shù)向?qū)I(yè)化的方向發(fā)展。

1.2反竊電現(xiàn)狀概述

供電企業(yè)首先需要發(fā)現(xiàn)電能系統(tǒng)中的竊電行為,而要穩(wěn)準(zhǔn)狠地發(fā)現(xiàn)竊電行為發(fā)生的位置和竊電的數(shù)量,就需要先進(jìn)的現(xiàn)代化電能計(jì)量裝置和在線檢測(cè)技術(shù),由于部分供電企業(yè)并沒有真正意義上做到對(duì)用電檢查工作的重視,在進(jìn)行用電檢查工作時(shí),仍舊使用傳統(tǒng)的用電檢查方式,這就導(dǎo)致一些現(xiàn)代化的竊電技術(shù)不能夠被發(fā)現(xiàn),從而使竊電行為愈發(fā)猖獗[3]。為此,供電企業(yè)建立了全方位聯(lián)動(dòng)機(jī)制,與相關(guān)執(zhí)法部門一起加大打擊力度,結(jié)合反竊電典型案例,通過新聞媒體廣泛宣傳,震懾竊電者,普及合法用電知識(shí),加強(qiáng)對(duì)竊電稽查人員專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)技能的培養(yǎng)。

在反竊電技術(shù)方面,涌現(xiàn)了許多新型計(jì)量裝置,如具備查詢表計(jì)開蓋記錄和信息功能的智能電能表可對(duì)竊電行為進(jìn)行取證。此外,供電企業(yè)開發(fā)了采集系統(tǒng)、營(yíng)銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)等反竊電信息平臺(tái)。供電企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的發(fā)展需要依靠科技創(chuàng)新來推動(dòng),反竊電計(jì)量裝置的研發(fā)與反竊電系統(tǒng)的創(chuàng)新為企業(yè)帶來了直接、顯著的經(jīng)濟(jì)效益,引領(lǐng)了反竊電工作的技術(shù)變革。

2開蓋記錄+計(jì)量異常分析方法

基于大數(shù)據(jù)的反竊電通常以開表蓋為竊電線損分析源頭,查詢用戶計(jì)量異常、用電異常等事件發(fā)生的時(shí)間及實(shí)時(shí)用電現(xiàn)狀,以事件的級(jí)別和性質(zhì)進(jìn)行大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析,查找具有竊電特征的重點(diǎn)用戶。

大數(shù)據(jù)反竊電識(shí)別手段包含四類:(1)開蓋記錄＋計(jì)量異常:(2)開蓋記錄＋用電異常:(3)典型用戶負(fù)荷率異常/季節(jié)性用戶用電量分布異常＋計(jì)量異常:(4)線損異常＋售電量突降。如圖1所示,通過對(duì)用電信息采集系統(tǒng)、營(yíng)銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、GIS和MDS系統(tǒng)等不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度挖掘分析,找出各數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián),將數(shù)據(jù)隱藏的價(jià)值最大化,通過開蓋記錄、計(jì)量異常、用電異常、線損異常等信息,可以快速找到竊電嫌疑用戶并查處。本文以開蓋記錄＋計(jì)量異常分析為技術(shù)主線,依托采集系統(tǒng)將各類數(shù)據(jù)多維度進(jìn)行對(duì)比分析,通過大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析找出不同數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系,將用戶的真實(shí)用電情況展現(xiàn)出來并與異常數(shù)據(jù)對(duì)比,進(jìn)而分析出用戶的異常用電情況。

用電信息采集系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)采集、方向控制、綜合應(yīng)用、運(yùn)行維護(hù)等功能,其通過信息收集層的接收端采集并整理用戶的用電信息、耗電量、用電損耗,然后將這些信息傳送到信息運(yùn)作層的終端,不同的企業(yè)單位根據(jù)自己的崗位職責(zé)對(duì)這些信息進(jìn)行提取分析。當(dāng)前新疆采集覆蓋率穩(wěn)定在99.85%以上,全量采集成功率也基本達(dá)到了98.80%以上,能夠滿足遠(yuǎn)程采集功能對(duì)開蓋記錄采集質(zhì)量的要求。

改表竊電或表計(jì)故障都會(huì)造成智能電能表產(chǎn)生開蓋記錄,開蓋記錄＋計(jì)量異常分析方法,是一種基于采集系統(tǒng)的海量用電客戶用電信息的分析方法。它以采集系統(tǒng)全事件電表事件查詢?yōu)榛A(chǔ),"開表蓋""開端鈕蓋"記錄為竊電線損分析源頭,追溯關(guān)聯(lián)用戶計(jì)量異常發(fā)生的時(shí)間及當(dāng)前用電現(xiàn)狀。通過篩選有效開蓋記錄,進(jìn)一步排查是否存在電壓斷缺相、電量差動(dòng)異常、電流失流、反向有功示值大于0、電能表示值停走、相序異常、電能費(fèi)率設(shè)置等異常。根據(jù)實(shí)時(shí)電壓、電流等信息,采用大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析方法分析用電行為,例如聚類k-means算法,確定其用電負(fù)荷特性和突變信息。根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn),一般重點(diǎn)排查以下異常組合:(1)有效開蓋記錄＋電能表停走:(2)有效開蓋記錄＋電壓缺相:(3)有效開蓋記錄＋電流失流:(4)有效開蓋記錄＋負(fù)荷突變。

使用開蓋記錄＋計(jì)量異常的大數(shù)據(jù)方法鎖定竊電嫌疑用戶后,按照用戶的管理單位進(jìn)行協(xié)同現(xiàn)場(chǎng)核查,相較于以往的通過稽查人員現(xiàn)場(chǎng)定期檢查、人工抄表、經(jīng)舉報(bào)到現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)竊電,大大提高了反竊電查處效率,精準(zhǔn)打擊了竊電行為。

3開蓋記錄+計(jì)量異常查處方案

3.1有效開蓋記錄篩選

用戶實(shí)施竊電、異常用電通常會(huì)采取打開電能表尾蓋、大蓋,破壞電能表的鉛封等相關(guān)操作。通過讀取主站采集的用戶電能表開蓋記錄,同時(shí)比對(duì)營(yíng)銷系統(tǒng)和GIS等系統(tǒng)數(shù)據(jù)、采集系統(tǒng)中電能表的安裝日期,重點(diǎn)鎖定開蓋時(shí)間晚于安裝時(shí)間的用戶,開蓋時(shí)長(zhǎng)需大于10min,竊電嫌疑用戶大于2min,該開蓋記錄為有效開蓋記錄。

3.2計(jì)量異常排查

日常運(yùn)行中的計(jì)量異常事件常常混雜在一起,需綜合甄別分析,方法如下:

(1)比較其用電信息,電能表開蓋前后3個(gè)月內(nèi)日均用電量之差不應(yīng)大于25%,如果存在多次開蓋記錄,則需要對(duì)每一次開蓋前后用電量進(jìn)行比較。

(2)依托采集系統(tǒng)中的采集運(yùn)維閉環(huán)管理模塊,選取電能表停走、電壓斷相、電流失流、電流不平衡等事件,深度分析電壓、電流異常變化。

(3)分析設(shè)定閾值,其中電壓分析額定電壓的正負(fù)誤差百分比為±15%,電流分析為電流不平衡度超限(某相電流大于20%Imax,不平衡度大于20%)日時(shí)長(zhǎng)占比超20%。

(4)根據(jù)"用戶檔案"中用戶接線方式、行業(yè)用電特性等相關(guān)信息對(duì)電壓、電流曲線進(jìn)行分析,判斷是否存在失壓、欠壓、斷相、失流、三相不平衡等情況。

(5)存在部分用戶因用電特性導(dǎo)致三相用電不平衡或某相不用電,需要利用電壓曲線、時(shí)間段實(shí)時(shí)電流曲線快速尋找異常突變點(diǎn),進(jìn)一步判斷用戶是否存在異常。當(dāng)通過電壓、電流曲線無法確認(rèn)用戶異常時(shí)間時(shí),可通過觀察其功率曲線變化的方法來初步判斷用戶異常發(fā)生時(shí)間。通常用戶用電行為發(fā)生異常后,用戶的功率值也隨之異常浮動(dòng)。

以失壓為例,如圖2所示,"負(fù)荷日數(shù)據(jù)"功能模塊下可顯示出用戶的功率曲線,而圖中的同期電壓曲線情況可以印證該方法的可行性。

(6)對(duì)長(zhǎng)期線損較大的線路、線損突增的線路進(jìn)行全面仔細(xì)的排查,依托采集系統(tǒng),融合多元系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,進(jìn)一步分析異常突變點(diǎn)前后電量、業(yè)擴(kuò)、線損等信息,對(duì)是否存在電量突變、線損突增等情況進(jìn)行綜合判斷。

4開蓋記錄＋計(jì)量異常查處應(yīng)用

4.1開蓋記錄＋計(jì)量異常反竊電流程

根據(jù)開蓋記錄＋計(jì)量異常分析、篩選和排查方法設(shè)計(jì)流程圖,如圖3所示,開蓋記錄＋任一計(jì)量異常都可通過該方法查處。

4.2開蓋記錄＋計(jì)量異常反竊電實(shí)例

國(guó)網(wǎng)和田公司在一次打擊竊電專項(xiàng)行動(dòng)中,以采集系統(tǒng)電能表開蓋事件記錄為源頭,由此確定重點(diǎn)稽查清單,部分明細(xì)如圖4所示。

逐一排查有開蓋記錄的用戶,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量電能表進(jìn)線電流并與電能表內(nèi)部測(cè)量電流比較,對(duì)存在計(jì)量異常的電能表現(xiàn)場(chǎng)取證。此次行動(dòng)開展五個(gè)月,共查出違約用電、竊電316起,共追補(bǔ)電量161.6萬kw·h,追補(bǔ)電費(fèi)73.77萬元,收取違約使用電費(fèi)221.31萬元?，F(xiàn)場(chǎng)稽查過程中發(fā)現(xiàn)有的竊電用戶打開電能表封印及表蓋,對(duì)表內(nèi)電流取樣回路進(jìn)行短接。此竊電手法具有隱蔽性、專業(yè)性的特點(diǎn),實(shí)際工作中很難發(fā)現(xiàn),而采用開蓋記錄＋現(xiàn)場(chǎng)排查計(jì)量異常的方法卻能快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn),及時(shí)為企業(yè)挽回?fù)p失。

不過,此次行動(dòng)需對(duì)全部有開蓋記錄的電能表進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)稽查,工作難度大且成本高。如采用本文提出的開蓋記錄篩選大數(shù)據(jù)分析方法,使用采集系統(tǒng)對(duì)計(jì)量異常進(jìn)行有效的綜合排查,將大大減小工作難度,提升工作成效。

5結(jié)語(yǔ)

本文從新疆電網(wǎng)反竊查違的實(shí)際出發(fā),分析竊電的發(fā)展特點(diǎn)和趨勢(shì)。采用電力用戶用電信息采集系統(tǒng)等多源系統(tǒng)對(duì)電力用戶用電行為進(jìn)行分析,論證了基于開蓋記錄＋計(jì)量異常的反竊電查處原理。本文提出的方法以智能電能表開蓋記錄為出發(fā)點(diǎn),通過分析竊電行為與用電信息采集系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)和各類計(jì)量異常之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,基于有效開蓋記錄篩選和計(jì)量異常排查尋找異常突變點(diǎn),來鎖定竊電稽查的對(duì)象。

該方法的使用,不僅能有效查處傳統(tǒng)的竊電行為,而且在專業(yè)化、隱蔽化的高科技竊電手段面前也能做到高效準(zhǔn)確查處。與此同時(shí),在工作中大大減少了反竊電成本,提高了用電稽查人員的工作效率,對(duì)保障供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和電網(wǎng)的健康運(yùn)行有著重要意義。