CN110045195B - 反地条钢生产企业窃电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种反地条钢生产企业窃电方法，包括步骤：①构建反地条钢生产企业窃电监控系统；②抽取疑似含有中频炉用户的供电线路；③锁定含有中频炉用户的供电线路；④确定所锁定供电线路含有的中频炉吨位和运行容量；⑤确定所锁定供电线路中的地条钢生产企业用户；⑥判断所确定的地条钢生产企业是否存在窃电行为；⑦计算存在窃电行为的地条钢生产企业需要追补的窃电量。本发明能够快速、准确地监控地条钢生产企业窃电行为并自动计算因窃电而需要追补的电量，解决当前供电部门对地条钢生产企业窃电行为的监管难题。

Description

反地条钢生产企业窃电方法

技术领域

本发明涉及电力用户窃电判别方法，具体涉及一种反地条钢生产企业窃电方法。

背景技术

2016年开始生产地条钢的企业要立即关停、拆除设备、并依法处罚。然而在利益驱使下，地条钢生产企业屡禁不绝。地条钢生产企业生产地条钢的方法，通常为利用中频炉把废钢铁熔化成铁水后再倒入简易铸铁模具内冷却而成,中频炉在使用时需要消耗大量的电能，且在使用过程中用户电流会出现明显的、有规律的周期性峰谷变化，其典型电流曲线如图2所示。为追求利润最大化，地条钢生产企业窃电行为屡见不鲜，而且窃电手法、时段、地点等比较隐蔽，而且一旦地条钢生产企业窃电，则往往窃电数量巨大，给供电部门造成较大损失，因此反地条钢生产企业窃电行为成为供电部门防窃电工作的重点和难点。

近年来，随着国家电网公司大力推进智能电网建设，Open3000系统、D5000系统(Open3000的升级版)、用电信息采集系统及营销系统相继建成和投运。各地供电管理部门基本采用前述系统进行供电管理，通过Open3000系统和/或D5000系统可以查询供电线路的电流、电压、电量等实时数据和历史数据；通过用电信息采集系统可查询供电线路的日损失电量、线损率以及各电力用户的用电量、电流、电压等实时和历史用电数据信息，通过营销系统可方便地查询电力用户的合同容量、用户位置和身份等基本信息。如何针对地条钢生产企业用电特点，结合供电部门现有的相关管理信息系统，设计出一种快速、准确的反地条钢生产企业窃电方法，以解决当前供电部门对地条钢生产企业窃电行为监管的难题，显得十分必要和迫切。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术中存在的问题，提供一种针对地条钢生产企业用电电流特点、结合供电部门现有相关系统可采集的数据而设计的反地条钢生产企业窃电方法，以期利用该方法快速、准确地监控地条钢生产企业窃电行为并自动计算因窃电而需要追补的电量，解决当前供电部门对地条钢生产企业窃电行为的监管难题。

本发明的技术方案是：本发明的反地条钢生产企业窃电方法，包括以下步骤：

①构建反地条钢生产企业窃电监控系统：

依托供电部门D5000系统或Open3000系统、用电信息采集系统以及营销系统，构建反地条钢生产企业窃电监控系统，上述反地条钢生产企业窃电监控系统中，内置含中频炉用户供电线路驼峰型电流判据图，以及地条钢用户驼峰型电流判据图；

②抽取疑似含有中频炉用户的供电线路：

反地条钢生产企业窃电监控系统从上述D5000系统或Open3000系统调取所辖区域各供电线路的电流数据，依设定的采样时间间隔Δt对获取的各供电线路电流数据进行采样并分析判断，若某一供电线路在一个采样周期T内，相邻两个采样时间点的采样电流值之间的电流差△I_n的绝对值大于设定的判断阈值I的次数超过设定的次数阈值X，则抽取该供电线路作为疑似有地条钢生产企业电力用户的目标线路；

③锁定含有中频炉用户的目标线路：

按照与含中频炉用户供电线路驼峰型电流判据图建模相同的时间周期和采样时间间隔，从上述D5000系统或Open3000系统采样抽取目标线路的电流值数据并绘制成目标线路实际电流曲线图，若所绘制的目标线路实际电流曲线图与含中频炉用户供电线路驼峰型电流判据图不吻合，则返回步骤②；若吻合，则锁定该目标线路为含有中频炉用户的供电线路，并进入步骤④；

④确定锁定的目标线路含有的中频炉吨位和运行容量：

第一步，利用步骤③绘制的锁定的目标线路实时电流曲线图，采用式(2)计算峰/谷电流差△I：

△I＝I_max-I_min (2)

式中，I_max为锁定的目标线路实时电流最大值，I_min为锁定的目标线路实时电流最小值；

第二步，根据计算的峰/谷电流差△I确定锁定的目标线路含有的中频炉吨位；

第三步，采用式(3)计算锁定的目标线路所含的中频炉运行容量：

式中，S为锁定的目标线路所含的中频炉运行容量，单位为千伏安；U为从D5000系统或Open3000系统调用的锁定的目标线路的电压值，单位为千伏；△I为第一步计算所得的峰/谷电流差值；

⑤确定锁定的目标线路中的地条钢生产企业用户：

第一步，从上述营销系统中调取锁定的目标线路中全部电力用户的合同容量数据，与上述步骤④计算的中频炉运行容量S比对，快速排除容量过大或过小用户；

第二步，按照与地条钢用户驼峰型电流判据图建模相同的时间周期和采样时间间隔，从上述用电信息采集系统采样抽取锁定的目标线路中经第一步快速排除容量过大或过小用户后的各电力用户的电流值数据并分别绘制电流曲线图，若所绘制的电流曲线图与地条钢用户驼峰型电流判据图吻合，则确定该电力用户为地条钢生产企业；

⑥判断确定的地条钢生产企业是否存在窃电行为：

将确定的地条钢生产企业电流曲线的峰/谷电流差△I_Y与其所属的目标线路的电流曲线的峰/谷电流差△I_X进行比较：

若△I_Y＝△I_X，则判断所确定的地条钢生产企业没有窃电行为；

若△I_Y<△I_X，则判断所确定的地条钢生产企业存在窃电行为，并利用式(4)计算存在窃电行为的地条钢生产企业窃电比例η：

⑦计算存在窃电行为的地条钢生产企业需要追补的窃电量：

调用上述用电信息采集系统采集的存在窃电行为的地条钢生产企业的计量电量W_j，结合步骤⑥中计算所得的该地条钢生产企业窃电比例η，采用式(5)计算需要追补的窃电量W_q：

进一步的方案是：上述步骤①中构建的含中频炉用户供电线路驼峰型电流判据图以及地条钢用户驼峰型电流判据图中，横坐标的时间单位为分钟，建模采样电流时间间隔为15分钟，建模取样时间周期为24小时；纵坐标的负荷电流值单位为安培。

进一步的方案是：上述步骤②中，电流差△I_n采用式(1)计算：

△I_n＝I_n+1-I_n (1)

式中，I_n+1为某一供电线路当次采样的电流值，I_n为与I_n+1间隔Δt时间的前一次采样的该供电线路的电流值；

设定的采样时间间隔Δt为5分钟，电流差△I_n的绝对值设定的判断阈值I为40安倍；次数阈值X为4次。

进一步的方案是：上述步骤④中，根据计算的峰/谷电流差△I确定锁定的目标线路含有的中频炉吨位的方法为：

当△I＝70A时,判断锁定的目标线路含有一次可投料3吨废钢铁的中频炉；△I＝110A时,判断锁定的目标线路含有5吨的中频炉；当△I＞120A时,判断锁定的目标线路含有多台3吨和/或5吨的中频炉。

本发明具有积极的效果：(1)本发明的反地条钢生产企业窃电方法，其针对采用中频炉进行地条钢生产的电力用户用电电流会出现明显有规律的周期性峰谷变化的特点，在总结其用电电流曲线图经验的基础上，设计出含中频炉用户供电线路的驼峰型电流判据图以及地条钢用户驼峰型电流判据图作为判据，依托供电部门现有的D5000系统或Open3000系统、用电信息采集系统以及营销系统取得实时数据并利用判据自动查找供电部门所辖供电线路中可能存在地条钢生产企业用户的线路，进而再自动比对分析存在地条钢生产企业用户的目标线路上的地条钢生产企业用户是否存在窃电行为，若存在窃电行为则自动计算需要追补的电量；从而能够快速、准确地监控地条钢生产企业窃电行为并自动计算因窃电而需要追补的电量，能够有效解决现有技术中供电部门对地条钢生产企业窃电行为的监管难题。(2)本发明的反地条钢生产企业窃电方法，其所采用的反地条钢生产企业窃电监控系统，依托供电部门现有的D5000系统或Open3000系统、用电信息采集系统以及营销系统构建，实现方便且投入成本不高。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明建模采用的含中频炉用户供电线路的典型电流曲线图；

图3为本发明所采用的用于判断地条钢生产企业是否窃电的电流对比模型图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

(实施例1)

见图1，本实施例的反地条钢生产企业窃电方法，由以下步骤实施：

①构建反地条钢生产企业窃电监控系统：

依托供电部门现有的D5000系统或Open3000系统、用电信息采集系统以及营销系统，构建反地条钢生产企业窃电监控系统，在反地条钢生产企业窃电监控系统中，利用经验所得的如图2所示的含中频炉用户供电线路的典型电流曲线图，抽象构建如图3所示的以时间为横坐标，以电流值为纵坐标的含中频炉用户供电线路驼峰型电流判据图，以及地条钢用户驼峰型电流判据图；其中，横坐标的时间单位为分钟，建模采样电流时间间隔为15分钟；纵坐标的负荷电流值单位为安培，建模取样时间周期为24小时。反地条钢生产企业窃电监控系统的硬件可采用服务器加工作站或PC机。

②抽取疑似含有中频炉用户的供电线路：

反地条钢生产企业窃电监控系统从供电部门现有的D5000系统或Open3000系统实时获取所辖区域各供电线路的电流数据，依设定的采样时间间隔Δt对获取的各供电线路电流数据进行采样并分析判断，若某一供电线路在一个采样周期T内，相邻两个采样时间点的采样电流值之间的电流差△I_n的绝对值大于设定的判断阈值I的次数超过设定的次数阈值X，则抽取该供电线路作为疑似有地条钢生产企业电力用户的目标线路；

本步骤中，电流差△I_n采用式(1)计算：

△I_n＝I_n+1-I_n (1)

式中，I_n+1为某一供电线路当次采样的电流值，I_n为与I_n+1间隔Δt时间的前一次采样的该供电线路的电流值。

本步骤中，设定的采样时间间隔Δt优选5分钟，电流差△I_n的绝对值设定的判断阈值I优选取40安倍；次数阈值X优选取4次。

③利用含中频炉用户供电线路驼峰型电流判据图，锁定含有中频炉用户的目标线路：

反地条钢生产企业窃电监控系统按照与含中频炉用户供电线路的驼峰型电流判据图建模相同的时间周期和采样时间间隔，从用电信息采集系统采样前述抽取的目标线路的电流值数据并绘制成目标线路实际电流曲线图，若所绘制的目标线路实际电流曲线图与作为判据的含中频炉用户供电线路驼峰型电流判据图不吻合，则返回步骤②；若吻合，则锁定该目标线路为含有中频炉用户的供电线路，并进入步骤④。

④确定锁定的目标线路所含的中频炉吨位和运行容量：

第一步，反地条钢生产企业窃电监控系统利用步骤③绘制的锁定的目标线路实时电流曲线图，采用式(2)计算峰/谷电流差△I：

△I＝I_max-I_min (2)

式中，I_max为锁定的目标线路实时电流最大值，I_min为锁定的目标线路实时电流最小值；

第二步，根据计算的峰/谷电流差△I确定锁定的目标线路含有的中频炉吨位：

当△I＝70A时,判断含有一次可投料3吨废钢铁的中频炉；△I＝110A时,判断含有5吨的中频炉；当△I＞120A时,判断含有多台3吨和/或5吨的中频炉。

第三步，采用式(3)计算锁定的目标线路所含的中频炉运行容量：

式中，S为锁定的供电线路所含的中频炉运行容量，单位为千伏安；U为从D5000系统或Open3000系统调取的该锁定的目标线路的电压值，单位为千伏；△I为第一步计算所得的峰/谷电流差值。中频炉运行容量S用于快速排除容量过大或过小用户，缩小排查范围，辅助排查窃电用户。

⑤确定锁定的目标线路中的地条钢生产企业用户：

第一步，反地条钢生产企业窃电监控系统从营销系统中调取锁定的目标线路中全部电力用户的合同容量数据，与上述步骤④计算的中频炉运行容量S比对，快速排除容量过大或过小用户；

第二步，按照与地条钢用户驼峰型电流判据图建模相同的时间周期和采样时间间隔，从用电信息采集系统采样抽取锁定的目标线路中经第一步快速排除容量过大或过小用户后的各电力用户的电流值数据并分别绘制电流曲线图，若所绘制的电流曲线图与作为判据的地条钢用户驼峰型电流判据图吻合，则确定该电力用户为地条钢生产企业。

⑥判断所确定的地条钢生产企业是否存在窃电行为：

反地条钢生产企业窃电监控系统将确定的地条钢生产企业电流曲线的峰/谷电流差△I_Y与其所属的目标线路的电流曲线的峰/谷电流差△I_X进行比较：

若△I_Y＝△I_X，则判断所确定的地条钢生产企业没有窃电行为；

若△I_Y<△I_X，则判断所确定的地条钢生产企业存在窃电行为，并利用式(4)计算存在窃电行为的地条钢生产企业窃电比例η：

⑦计算存在窃电行为的地条钢生产企业需要追补的窃电量：

反地条钢生产企业窃电监控系统调用用电信息采集系统采集的存在窃电行为的地条钢生产企业的计量电量W_j，结合步骤⑥中计算所得的该地条钢生产企业窃电比例η，采用式(5)计算需要追补的窃电量W_q：

以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。

Claims (4)

1.一种反地条钢生产企业窃电方法，其特征在于，包括以下步骤：

①构建反地条钢生产企业窃电监控系统：

依托供电部门D5000系统或Open3000系统、用电信息采集系统以及营销系统，构建反地条钢生产企业窃电监控系统，所述反地条钢生产企业窃电监控系统中，内置含中频炉用户供电线路驼峰型电流判据图，以及地条钢用户驼峰型电流判据图；

②抽取疑似含有中频炉用户的供电线路：

反地条钢生产企业窃电监控系统从所述D5000系统或Open3000系统调取所辖区域各供电线路的电流数据，依设定的采样时间间隔Δt对获取的各供电线路电流数据进行采样并分析判断，若某一供电线路在一个采样周期T内，相邻两个采样时间点的采样电流值之间的电流差△I_n的绝对值大于设定的判断阈值I的次数超过设定的次数阈值X，则抽取该供电线路作为疑似有地条钢生产企业电力用户的目标线路；

③锁定含有中频炉用户的目标线路：

按照与含中频炉用户供电线路驼峰型电流判据图建模相同的时间周期和采样时间间隔，从所述D5000系统或Open3000系统采样抽取目标线路的电流值数据并绘制成目标线路实际电流曲线图，若所绘制的目标线路实际电流曲线图与含中频炉用户供电线路驼峰型电流判据图不吻合，则返回步骤②；若吻合，则锁定该目标线路为含有中频炉用户的供电线路，并进入步骤④；

④确定锁定的目标线路含有的中频炉吨位和运行容量：

第一步，利用步骤③绘制的锁定的目标线路实时电流曲线图，采用式(2)计算峰/谷电流差△I：

△I＝I_max-I_min (2)

式中，I_max为锁定的目标线路实时电流最大值，I_min为锁定的目标线路实时电流最小值；

第二步，根据计算的峰/谷电流差△I确定锁定的目标线路含有的中频炉吨位；

第三步，采用式(3)计算锁定的目标线路所含的中频炉运行容量：

式中，S为锁定的目标线路所含的中频炉运行容量，单位为千伏安；U为从D5000系统或Open3000系统调用的锁定的目标线路的电压值，单位为千伏；△I为第一步计算所得的峰/谷电流差值；

⑤确定锁定的目标线路中的地条钢生产企业用户：

第一步，从所述营销系统中调取锁定的目标线路中全部电力用户的合同容量数据，与所述步骤④计算的中频炉运行容量S比对，快速排除容量过大或过小用户；

第二步，按照与地条钢用户驼峰型电流判据图建模相同的时间周期和采样时间间隔，从所述用电信息采集系统采样抽取锁定的目标线路中快速排除容量过大或过小用户后的各电力用户的电流值数据并分别绘制电流曲线图，若所绘制的电流曲线图与地条钢用户驼峰型电流判据图吻合，则确定该电力用户为地条钢生产企业；

⑥判断确定的地条钢生产企业是否存在窃电行为：

将确定的地条钢生产企业电流曲线的峰/谷电流差△I_Y与其所属的目标线路的电流曲线的峰/谷电流差△I_X进行比较：

若△I_Y＝△I_X，则判断所确定的地条钢生产企业没有窃电行为；

若△I_Y<△I_X，则判断所确定的地条钢生产企业存在窃电行为，并利用式(4)计算存在窃电行为的地条钢生产企业窃电比例η：

⑦计算存在窃电行为的地条钢生产企业需要追补的窃电量：

调用所述用电信息采集系统采集的存在窃电行为的地条钢生产企业的计量电量W_j，结合步骤⑥中计算所得的该地条钢生产企业窃电比例η，采用式(5)计算需要追补的窃电量W_q：

2.根据权利要求1所述的反地条钢生产企业窃电方法，其特征在于：所述步骤①中构建的含中频炉用户供电线路驼峰型电流判据图以及地条钢用户驼峰型电流判据图中，横坐标的时间单位为分钟，建模采样电流时间间隔为15分钟，建模取样时间周期为24小时；纵坐标的负荷电流值单位为安培。

3.根据权利要求1所述的反地条钢生产企业窃电方法，其特征在于：所述步骤②中，电流差△I_n采用式(1)计算：

△I_n＝I_n+1-I_n (1)

式中，I_n+1为某一供电线路当次采样的电流值，I_n为与I_n+1间隔Δt时间的前一次采样的该供电线路的电流值；

设定的采样时间间隔Δt为5分钟，电流差△I_n的绝对值设定的判断阈值I为40安倍；次数阈值X为4次。

4.根据权利要求1所述的反地条钢生产企业窃电方法，其特征在于：所述步骤④中，根据计算的峰/谷电流差△I确定锁定的目标线路含有的中频炉吨位的方法为：

当△I＝70A时,判断锁定的目标线路含有一次可投料3吨废钢铁的中频炉；△I＝110A时,判断锁定的目标线路含有5吨的中频炉；当△I＞120A时,判断锁定的目标线路含有多台3吨和/或5吨的中频炉。

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