CN113986910B - 一种电流爬坡异常少计电量估算方法及装置 - Google Patents

一种电流爬坡异常少计电量估算方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电流爬坡异常少计电量估算方法及装置，所述方法包括：采集存在电流爬坡异常的三相三线用户的异常用电数据，并从异常用电数据中筛选出正常相位的用电数据和异常相位的用电数据；基于给定异常相位的功率因数取值范围[a,b]，根据如下公式，估算电流爬坡异常少计电量
Figure 636174DEST_PATH_IMAGE001
：
Figure 650266DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure 857257DEST_PATH_IMAGE003
，T为采集异常用电数据的时长，I为采集次数，
Figure 252597DEST_PATH_IMAGE004
为第
Figure 771303DEST_PATH_IMAGE005
个采集时刻采集的正常相位的电流，
Figure 730032DEST_PATH_IMAGE006
为第
Figure 103113DEST_PATH_IMAGE005
个采集时刻采集的正常相位的电压，
Figure 980940DEST_PATH_IMAGE007
为第
Figure 127887DEST_PATH_IMAGE005
个采集时刻采集的正常相位的电压，
Figure 234514DEST_PATH_IMAGE008
为台区综合倍率。采用本发明，在采集异常用电数据但功率因数数据采集不完全时，可以基于给定的功率因数取值范围，对电流爬坡异常的少计电量进行估算。

Description

一种电流爬坡异常少计电量估算方法及装置
技术领域
本发明涉及电量数据监测计算领域，尤其涉及一种电流爬坡异常少计电量估算方法及装置。
背景技术
目前，反窃电研究主要集中在窃电行为分析以及如何提升反窃电算法准确性上，而在窃电造成的少计电量的计算方法方面的研究甚少。窃电行为不仅对用电管理的安全性和可靠性带来了巨大隐患，也造成了巨大的经济损失。目前对三相三线电流爬坡窃电用户日均少计电量的计算方法是通过对异常用电情况和正常用电情况下每日的用电量进行求差值得到的。这种方法不仅需要异常情况的用电数据，也需要正常情况的用电数据，应用范围局限。而且在电网数据的采集过程中，还会存在某些异常用电数据缺失比较大的情况，例如功率因数数据的采集缺失，也无法计算。
发明内容
本发明提供一种电流爬坡异常少计电量估算方法及装置，用以至少解决现有技术中当异常用电数据中功率因数数据采集缺失造成少计电量无法计算的问题。
根据本发明第一方面实施例提出的一种电流爬坡异常少计电量估算方法，包括：
采集存在电流爬坡异常的三相三线用户的异常用电数据，并从所述异常用电数据中筛选出正常相位的用电数据和异常相位的用电数据；
基于给定异常相位的功率因数取值范围[a,b]，根据公式1-2，估算电流爬坡异常少计电量
Figure 866515DEST_PATH_IMAGE001
：
Figure 408355DEST_PATH_IMAGE002
公式1，
Figure 48415DEST_PATH_IMAGE003
公式2，
其中，T为采集异常用电数据的时长，I为采集次数，
Figure 580765DEST_PATH_IMAGE004
为第
Figure 557948DEST_PATH_IMAGE005
个采集时刻采集的正常相位的电流，
Figure 829661DEST_PATH_IMAGE006
为第
Figure 765256DEST_PATH_IMAGE005
个采集时刻采集的异常相位的电流，
Figure 755209DEST_PATH_IMAGE007
为第
Figure 677028DEST_PATH_IMAGE005
个采集时刻采集的正常相位的电压，
Figure 193460DEST_PATH_IMAGE008
为台区综合倍率。1≤i≤I。
根据本发明的一些实施例，所述采集存在电流爬坡异常的三相三线用户的异常用电数据，包括：
在预设时间段内，按照预设周期，采集存在电流爬坡异常的三相三线用户的异常用电数据，以估算预设时间段内电流爬坡异常平均少计电量。
根据本发明的一些实施例，所述预设时间段为存在电流爬坡异常的三相三线用户最早出现异常的当天；
所述预设周期的取值区间为[5min，30min]。
根据本发明的一些实施例，所述异常用电数据包括A相用电数据和C相用电数据；
所述从所述异常用电数据中筛选出正常相位的用电数据和异常相位的用电数据，包括：
观察所述A相用电数据中电流的曲线走势，以及所述C相用电数据中电流的曲线走势，以识别出所述A相用电数据和所述C相用电数据中哪一项为正常相位的用电数据，另一项则为异常相位的用电数据。
根据本发明的一些实施例，a=0.5，b=1。
根据本发明第二方面实施例提出的一种电流爬坡异常少计电量估算装置，包括：
采集单元，用于采集存在电流爬坡异常的三相三线用户的异常用电数据；
判定单元，用于从所述异常用电数据中筛选出正常相位的用电数据和异常相位的用电数据；
估算单元，用于基于给定异常相位的功率因数取值范围[a,b]，根据公式1-2，估算电流爬坡异常少计电量
Figure 673858DEST_PATH_IMAGE001
：
Figure 275740DEST_PATH_IMAGE002
公式1，
Figure 735672DEST_PATH_IMAGE003
公式2，
其中，T为采集异常用电数据的时长，I为采集次数，
Figure 247556DEST_PATH_IMAGE004
为第
Figure 524953DEST_PATH_IMAGE005
个采集时刻采集的正常相位的电流，
Figure 223919DEST_PATH_IMAGE006
为第
Figure 612175DEST_PATH_IMAGE005
个采集时刻采集的异常相位的电流，
Figure 477101DEST_PATH_IMAGE007
为第
Figure 800766DEST_PATH_IMAGE005
个采集时刻采集的正常相位的电压，
Figure 377240DEST_PATH_IMAGE008
为台区综合倍率。
根据本发明的一些实施例，所述采集单元，用于：
在预设时间段内，按照预设周期，采集存在电流爬坡异常的三相三线用户的异常用电数据，以估算预设时间段内电流爬坡异常平均少计电量。
根据本发明的一些实施例，所述预设时间段为存在电流爬坡异常的三相三线用户最早出现异常的当天；
所述预设周期的取值区间为[5min，30min]。
根据本发明的一些实施例，所述异常用电数据包括A相用电数据和C相用电数据；
所述判定单元，用于：
观察所述A相用电数据中电流的曲线走势，以及所述C相用电数据中电流的曲线走势，以识别出所述A相用电数据和所述C相用电数据中哪一项为正常相位的用电数据，另一项则为异常相位的用电数据。
根据本发明的一些实施例，a=0.5，b=1。
采用本发明实施例，在异常用电数据的采集过程中，功率因数数据采集不完全时，可以基于给定的功率因数取值范围，对电流爬坡异常的少计电量进行估算，以便对异常用户的少计电量有一定的掌握。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明实施例中电流爬坡异常少计电量估算方法流程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明第一方面实施例提出一种电流爬坡异常少计电量估算方法，包括：
采集存在电流爬坡异常的三相三线用户的异常用电数据，并从所述异常用电数据中筛选出正常相位的用电数据和异常相位的用电数据。
基于给定异常相位的功率因数取值范围[a,b]，根据公式1-2，估算电流爬坡异常少计电量
Figure 178974DEST_PATH_IMAGE009
：
Figure 399871DEST_PATH_IMAGE010
公式1，
Figure 19071DEST_PATH_IMAGE011
公式2，
其中，T为采集异常用电数据的时长（单位为小时），I为采集次数，
Figure 456744DEST_PATH_IMAGE012
为第i个采集时刻采集的正常相位的电流，
Figure 921223DEST_PATH_IMAGE013
为第i个采集时刻采集的异常相位的电流，
Figure 996627DEST_PATH_IMAGE014
为第i个采集时刻采集的正常相位的电压，
Figure 927673DEST_PATH_IMAGE015
为台区综合倍率。1≤i≤I。
采用本发明实施例，在异常用电数据的采集过程中，功率因数数据采集不完全时，可以通过本实施例中的公式，基于给定的功率因数取值范围，对电流爬坡异常的少计电量进行估算，以便对异常用户的少计电量有一定的掌握。
在上述实施例的基础上，进一步提出各变型实施例，在此需要说明的是，为了使描述简要，在各变型实施例中仅描述与上述实施例的不同之处。
根据本发明的一些实施例，采集的方式包括但不限于通过用电数据采集工具。所采集的异常用电数据包括但不限于各相电流值、各相电压值、有功功率总电能示值、台区综合倍率。
根据本发明的一些实施例，所述采集存在电流爬坡异常的三相三线用户的异常用电数据，包括：
在预设时间段内，按照预设周期，采集存在电流爬坡异常的三相三线用户的异常用电数据，以估算预设时间段内电流爬坡异常平均少计电量。
例如，采集24小时内的存在爬坡异常的三相三线用户的用电数据，按照每15分钟一次的频率进行数据采集，即，T=24，I=96。
数据采集的周期与时间长度可以根据实际情况进行调整。
根据本发明的一些实施例，所述预设时间段为存在电流爬坡异常的三相三线用户最早出现异常的当天。
所述预设周期的取值区间为[5min，30min]。例如数据采集周期设置为15min，从而获得96组电流爬坡异常的用电数据。
根据本发明的一些实施例，所述异常用电数据包括A相用电数据和C相用电数据；
所述从所述异常用电数据中筛选出正常相位的用电数据和异常相位的用电数据，包括：
观察所述A相用电数据中电流的曲线走势，以及所述C相用电数据中电流的曲线走势，以识别出所述A相用电数据和所述C相用电数据中哪一项为正常相位的用电数据，另一项则为异常相位的用电数据。
根据本发明的一些实施例，a=0.5，b=1。
根据本发明的一些实施例，采集存在电流爬坡异常的三相三线用户最早出现异常的当天24小时的用电数据，采集周期为15分钟，即得到96组异常用电数据。对于三相三线用户，其B相数据均为0，只有A相和C相有值，根据能量守恒定律得：
Figure 947582DEST_PATH_IMAGE016
公式3，
其中，
Figure 622277DEST_PATH_IMAGE017
为总有功功率，
Figure 581881DEST_PATH_IMAGE018
为A相有功功率，
Figure 277304DEST_PATH_IMAGE019
为C相有功功率。
对于三相三线用户，在存在电流爬坡异常情况下，根据能量守恒定律有：
Figure 191033DEST_PATH_IMAGE020
公式4，
其中，
Figure 403840DEST_PATH_IMAGE017
为总有功功率，
Figure 453836DEST_PATH_IMAGE021
为当用户存在电流爬坡异常时的正常相位对应的有功功率，
Figure 585740DEST_PATH_IMAGE022
为当用户存在电流爬坡异常时的异常相位对应的有功功率。
由于存在等式
Figure 954142DEST_PATH_IMAGE023
，其中，
Figure 95273DEST_PATH_IMAGE024
为某相的有功功率，I为对应相的电流， U为对应相的电压， f为对应相的功率因数。
因此，公式4，可以由如下公式5，近似得到：
Figure 999775DEST_PATH_IMAGE025
公式5，
其中，
Figure 177947DEST_PATH_IMAGE026
为正常相位在异常当天第 i个采集时刻的电流；
Figure 190902DEST_PATH_IMAGE014
为正常相位在异常当天第 i个采集时刻的电压；
Figure 11091DEST_PATH_IMAGE027
为正常相位异常当天第i个采集时刻的功率因数；
Figure 268634DEST_PATH_IMAGE028
为异常相位在异常当天第 i个采集时刻的电流；
Figure 617707DEST_PATH_IMAGE029
为异常相位在异常当天第i个采集时刻的电压；
Figure 852380DEST_PATH_IMAGE030
为异常相位在异常当天第 i个采集时刻的功率因数。
将公式2代入到公式5，中，且由于
Figure 945101DEST_PATH_IMAGE031
，则得到：
Figure 683249DEST_PATH_IMAGE032
公式6，
在用户正常的情况下，即不存在电流爬坡异常时，为了与异常情况下的标记统一，依旧将正常相位记为
Figure 468803DEST_PATH_IMAGE033
且异常相位记为
Figure 564673DEST_PATH_IMAGE034
，此时存在
Figure 726664DEST_PATH_IMAGE035
和
Figure 991423DEST_PATH_IMAGE036
，且每个相位在正常和异常情况下的功率因数不变，因此，正常情况下的总有功功率计算公式如下所示：
Figure 806932DEST_PATH_IMAGE037
公式7，
因此，正常情况和异常情况下总的有功功率的差值如下所示：
Figure 625984DEST_PATH_IMAGE038
公式8，
由于每两个时间点间隔为15分钟，即1/4小时，因此，在不考虑综合倍率的情况下，正常用电量与异常用电量之间的差值即为：
Figure 824621DEST_PATH_IMAGE039
公式9，
由于专变用户的电能表示数是在除以综合倍率后得到的，因此由于三相三线电流爬坡异常精确的日均少计电量公式如下：
Figure 537363DEST_PATH_IMAGE040
公式10，
但是当采集系统中功率因数数据的缺失，即
Figure 399139DEST_PATH_IMAGE041
缺失严重时，就无法得到如公式10，所示的精确值，对于每个功率因数来说，其取值范围为
Figure 971066DEST_PATH_IMAGE042
，即大于等于a且小于等于b。因此，
Figure 333914DEST_PATH_IMAGE043
的取值范围是：
Figure 947167DEST_PATH_IMAGE044
。
根据本发明第二方面实施例提出的一种电流爬坡异常少计电量估算装置，包括：
采集单元，用于采集存在电流爬坡异常的三相三线用户的异常用电数据。采集的方式包括但不限于通过用电数据采集工具进行数据采集。所采集的数据包括但不限于各相电流值、各相电压值、有功功率总电能示值、台区综合倍率。
判定单元，用于从所述异常用电数据中筛选出正常相位的用电数据和异常相位的用电数据。
估算单元，用于基于给定异常相位的功率因数取值范围[a,b]，根据公式1-2，估算电流爬坡异常少计电量
Figure 370058DEST_PATH_IMAGE045
：
Figure 898123DEST_PATH_IMAGE046
公式1，
Figure 205607DEST_PATH_IMAGE011
Figure 33886DEST_PATH_IMAGE011
公式2，
其中，T为采集异常用电数据的时长（单位为小时），I为采集次数，
Figure 362099DEST_PATH_IMAGE012
为第i个采集时刻采集的正常相位的电流，
Figure 141574DEST_PATH_IMAGE013
为第i个采集时刻采集的异常相位的电流，
Figure 580646DEST_PATH_IMAGE014
为第i个采集时刻采集的正常相位的电压，
Figure 529010DEST_PATH_IMAGE015
为台区综合倍率。
采用本发明实施例，在异常用电数据的采集过程中，功率因数数据采集不完全时，可以通过本实施例中的公式，基于给定的功率因数取值范围，对电流爬坡异常的少计电量进行估算，以便对异常用户的少计电量有一定的掌握。
根据本发明的一些实施例，所述采集单元，用于：
在预设时间段内，按照预设周期，采集存在电流爬坡异常的三相三线用户的异常用电数据，以估算预设时间段内电流爬坡异常平均少计电量。
例如，采集24小时存在爬坡异常的三相三线用户的用电数据，按照每15分钟一次的频率进行数据采集。数据采集的周期与时间长度可以根据实际情况进行调整。
根据本发明的一些实施例，所述预设时间段为存在电流爬坡异常的三相三线用户最早出现异常的当天。
所述预设周期的取值区间为[5min，30min]。例如数据采集周期设置为15min，从而获得96组电流爬坡异常的用电数据。
根据本发明的一系实施例，所述异常用电数据包括A相用电数据和C相用电数据；
所述判定单元，用于：
观察所述A相用电数据中电流的曲线走势，以及所述C相用电数据中电流的曲线走势，以识别出所述A相用电数据和所述C相用电数据中哪一项为正常相位的用电数据，另一项则为异常相位的用电数据。
根据本发明的一些实施例，a=0.5，b=1。
下面参考图1，以一个具体的实施例详细描述基于电流爬坡异常少计电量估算方法对少计电量进行估算的电流爬坡异常少计电量估算装置。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本发明的具体限制。凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
电流爬坡异常少计电量估算装置的采集单元采集存在爬坡异常的三相三线用户最早出现异常当天24小时的用电数据，并且按照每15分钟一次的频率进行数据采集。判定单元基于采集的用电数据，判断三相中的A、C相哪个是用电正常相位，哪个是用电异常相位。估算单元根据采集的用电数据中正常相位的电流值与异常相位的电流值，按照如下公式获得96组电流比值：
Figure 434649DEST_PATH_IMAGE011
；
其中，
Figure 202885DEST_PATH_IMAGE012
为第i个采集时刻采集的正常相位的电流 。
因采集的数据中缺失功率因数数据，估算单元根据功率因数的取值范围[0.5,1]采用如下公式对当天少用电量进行估算：
Figure 374145DEST_PATH_IMAGE046
I为采集次数，因为
Figure 177016DEST_PATH_IMAGE047
，所以少计电量范围为：
Figure 581452DEST_PATH_IMAGE044
。
采用本发明实施例，在异常用电数据的采集过程中，功率因数数据采集不完全时，可以通过本实施例中的公式，基于给定的功率因数取值范围，对电流爬坡异常的少计电量进行估算，以便对异常用户的少计电量有一定的掌握。
需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，可以将各个实施例进行不同的自由组合。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
需要说明的是，在本说明书的描述中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

Claims (8)

1.一种电流爬坡异常少计电量估算方法，其特征在于，包括：
采集存在电流爬坡异常的三相三线用户的异常用电数据，并从所述异常用电数据中筛选出正常相位的用电数据和异常相位的用电数据；
所述异常用电数据包括A相用电数据和C相用电数据；所述从所述异常用电数据中筛选出正常相位的用电数据和异常相位的用电数据，包括：
观察所述A相用电数据中电流的曲线走势，以及所述C相用电数据中电流的曲线走势，以识别出所述A相用电数据和所述C相用电数据中哪一项为正常相位的用电数据，另一项则为异常相位的用电数据；
基于给定异常相位的功率因数取值范围[a,b]，根据公式1-2，估算电流爬坡异常少计电量
Figure DEST_PATH_IMAGE001
：
Figure 135628DEST_PATH_IMAGE002
公式1，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
公式2，
其中，T为采集异常用电数据的时长，I为采集次数，
Figure 5802DEST_PATH_IMAGE004
为第
Figure DEST_PATH_IMAGE005
个采集时刻采集的正常相位的电流
Figure 601868DEST_PATH_IMAGE006
为第
Figure 312204DEST_PATH_IMAGE005
个采集时刻采集的正常相位的电压，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
为台区综合倍率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集存在电流爬坡异常的三相三线用户的异常用电数据，包括：
在预设时间段内，按照预设周期，采集存在电流爬坡异常的三相三线用户的异常用电数据，以估算预设时间段内电流爬坡异常平均少计电量。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设时间段为存在电流爬坡异常的三相三线用户最早出现异常的当天；
所述预设周期的取值区间为[5min，30min]。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，a=0.5，b=1。
5.一种电流爬坡异常少计电量估算装置，其特征在于，包括：
采集单元，用于采集存在电流爬坡异常的三相三线用户的异常用电数据；
判定单元，用于从所述异常用电数据中筛选出正常相位的用电数据和异常相位的用电数据；
所述异常用电数据包括A相用电数据和C相用电数据；所述从所述异常用电数据中筛选出正常相位的用电数据和异常相位的用电数据，包括：
观察所述A相用电数据中电流的曲线走势，以及所述C相用电数据中电流的曲线走势，以识别出所述A相用电数据和所述C相用电数据中哪一项为正常相位的用电数据，另一项则为异常相位的用电数据；
估算单元，用于基于给定异常相位的功率因数取值范围[a,b]，根据公式1-2，估算电流爬坡异常少计电量
Figure 601103DEST_PATH_IMAGE001
：
Figure 780412DEST_PATH_IMAGE008
公式1，
Figure 245416DEST_PATH_IMAGE003
公式2，
其中，T为采集异常用电数据的时长，I为采集次数，
Figure 560991DEST_PATH_IMAGE004
为第
Figure 83108DEST_PATH_IMAGE005
个采集时刻采集的正常相位的电流
Figure 749712DEST_PATH_IMAGE006
为第
Figure 15477DEST_PATH_IMAGE005
个采集时刻采集的正常相位的电压，
Figure 310193DEST_PATH_IMAGE007
为台区综合倍率。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述采集单元，用于：
在预设时间段内，按照预设周期，采集存在电流爬坡异常的三相三线用户的异常用电数据，以估算预设时间段内电流爬坡异常平均少计电量。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预设时间段为存在电流爬坡异常的三相三线用户最早出现异常的当天；
所述预设周期的取值区间为[5min，30min]。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，a=0.5，b=1。
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