CN115356581B - 分流窃电检测方法、装置及电子设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分流窃电检测方法、装置及电子设备、存储介质。该方法包括：通过对计量互感器的二次计量回路中的工频信号进行采样，获取工频负荷信号；在根据工频负荷信号确定二次计量回路的负荷大于预设负荷时，根据工频负荷信号对二次计量回路进行动态分析，以判断二次计量回路中是否存在分流窃电情况。由此，以提高分流窃电检测的检测准确度。

Description

分流窃电检测方法、装置及电子设备、存储介质

技术领域

本发明涉及分流窃电检测技术领域，尤其涉及一种分流窃电检测方法、装置及电子设备、存储介质。

背景技术

电力由于其清洁、实用且经济的优点，已经成为全世界不可或缺的主要能源，但随着科技不断的发展，我国的电力规模和负荷不断创新高，因此，电网管理也出现了大量问题，尤其是因窃电或计量互感器老化等导致的线损超差问题，成为了当前电网需要面对的主要问题之一。

在相关的防窃电方法中，通常都是通过电力采集系统对电力数据进行采集后进行分析，来判断线损超差的原因；还有一些是采用阻抗检测法，即通过连续多个周期的阻抗测试来分析当前互感器回路是否发生了改变。但是，由于使用的互感器不同，互感器的特性阻抗也会不同，从而测出的特性阻抗与互感器本身的阻抗关系很大，因此仅仅靠阻抗特性来判断当前互感器回路是否发生了变化，需要使用大量的数据样本来进行分析，因此检测时间较长，并且检测结果的准确率也无法保证。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种分流窃电检测方法，以提高分流窃电检测的检测准确度。

本发明的第二个目的在于提出一种分流窃电检测装置。

本发明的第三个目的在于提出一种电子设备。

本发明的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种分流窃电检测方法，该方法包括：

通过对计量互感器的二次计量回路中的工频信号进行采样，获取工频负荷信号；根据所述工频负荷信号确定所述二次计量回路的负荷；在所述二次计量回路的负荷大于预设负荷时，根据所述工频负荷信号对所述二次计量回路进行动态分析，以判断所述二次计量回路中是否存在分流窃电情况。

本发明实施例的分流窃电检测方法，通过对计量互感器的二次回路中的工频信号进行采样，得到工频负荷信号；并根据工频负荷信号确定二次计量回路的负荷；当二次计量回路的负荷大于预设负荷时，根据工频负荷信号对二次计量回路进行动态分析，来判断二次计量回路中是否存在分流窃电的情况；由此，通过工频负荷信号对二次计量回路进行动态分析，就可以得到二次计量回路是否存在分流的情况，提高了分流窃电检测的检测准确度。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种分流窃电检测装置，该装置包括：

获取模块，用于通过对计量互感器的二次计量回路中的工频信号进行采样，获取工频负荷信号；检测模块，用于在根据所述工频负荷信号确定所述二次计量回路的负荷大于预设负荷时，根据所述工频负荷信号对所述二次计量回路进行动态分析，以判断所述二次计量回路中是否存在分流窃电情况。

本发明实施例的分流窃电检测装置，通过获取模块对计量互感器的二次回路中的工频信号进行采样，得到工频负荷信号；通过检测模块根据工频负荷信号确定二次计量回路的负荷是否大于预设负荷，并当二次计量回路的负荷大于预设负荷时，根据工频负荷信号对二次计量回路进行动态分析，来判断二次计量回路中是否存在分流窃电的情况；由此，通过工频负荷信号对二次计量回路进行动态分析，就可以得到二次计量回路是否存在分流的情况，提高了分流窃电检测的检测准确度。

为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电子设备，该电子设备包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面实施例提出的分流窃电检测方法。

为达上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本发明第一方面实施例提出的分流窃电检测方法。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明第一个实施例的分流窃电检测方法的流程图；

图2是本发明实施例中工频信号采样装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中动态分析方法的流程图；

图4是本发明实施例中确定窗口序列的方法的流程图；

图5是本发明实施例中确定各次谐波波形畸变率的方法的流程图；

图6是本发明实施例中当前工作频率更新方法的流程图；

图7是本发明第二个实施例的分流窃电检测方法的流程图；

图8是本发明实施例中静态分析等效电路的电路图；

图9是本发明实施例中根据高频响应电流值进行静态分析的方法的流程图；

图10是本发明实施例的分流窃电检测装置的方框图；

图11是本发明一个实施例的电子设备的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的分流窃电检测方法、装置及电子设备、存储介质。

图1是本发明第一个实施例的分流窃电检测方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S110：通过对计量互感器的二次计量回路中的工频信号进行采样，获取工频负荷信号。

需要说明的是，工频信号为从计量互感器的一次侧回路中输入的电流信号，且该电流信号的频率为工业用频率。工频信号在经过计量互感器变流后，转换成可供测量的电流信号，并从计量互感器的二次侧输出。

在本实施例中，可以使用微型精密互感器来对二次计量回路中的工频信号进行采样。图2是本发明实施例中工频信号采样装置的结构示意图。如图2所示，工频信号采样装置中包括至少微型精密互感器、抗混叠滤波器、采样电路以及AD采样器，图中，T₁为计量互感器。

其中，微型精密互感器接入二次计量回路中，获取工频负荷信号。微型精密互感器的输出端与抗混叠滤波器连接，抗混叠滤波器可以对采集到的工频负荷信号进行低通抗混滤波处理，从而降低工频负荷信号中的混叠频率分量。抗混叠滤波器的输出端与采样电路连接，采样电路的输出端与AD采样器连接，通过AD采样器可以将获取到的模拟信号转换为数字信号。

此外，还需要说明的是，在对工频信号进行采样之前，需要设置一个固定采样频率，并以该固定采样频率对工频信号进行采样。在本实施例中，可以将固定采样频率设置为3.2K。根据固定采样频率和工频负荷信号一个周期的频率可以得到该周期的采样点数。在本实施例中，每采样4个周期的工频负荷信号，就进行一次数据缓存，即将4个周期的工频负荷信号数据作为一组数据，并对这一组数据进行统一处理。

步骤S120：根据工频负荷信号确定二次计量回路的负荷。

步骤S130：在二次计量回路的负荷大于预设负荷时，根据工频负荷信号对二次计量回路进行动态分析，以判断二次计量回路中是否存在分流窃电情况。

需要说明的是，二次计量回路的负荷即为工频负荷信号的负荷值，可以通过输入的工频信号的负荷计算工频负荷信号的负荷值，来最终得到二次计量回路的负荷。计算工频负荷信号的负荷值的计算方式可以参考已有的负荷计算方式，此处不再赘述。

另外，预设负荷可以设置为使用静态阻抗特性分析二次计量回路时，能够分析的最大工频负荷信号的负荷值。当二次计量回路中有较大工频负荷信号时，无法用静态阻抗特性准确分析出二次计量回路的分流窃电情况，因此，需要通过动态分析来对二次计量回路的分流窃电情况进行分析。

图3是本发明实施例中动态分析方法的流程图。如图3所述，在一些实施方式中，步骤S130包括以下步骤：

步骤S310：根据当前工作频率对采样得到的工频负荷信号进行信号同步处理，得到同步工频信号。

步骤S320：利用DFT算法对同步工频信号进行运算，得到同步工频信号中各次谐波的波形畸变率。

步骤S330：对各次谐波的波形畸变率是否超过预设值进行分析。

在数字信号的处理中，信号长度不可能无限长，所以在信号采样时需要对信号进行截断处理，由此，采样过程会存在频谱泄漏的情况。而使用工频负荷信号对二次计量回路进行动态分析时，需要以工频负荷信号的频率作为基础，因此，本发明实施例中对工频负荷信号进行信号同步处理，以减少工频负荷信号频率成分的损失，并降低采样过程中由截断产生的频谱泄漏。

在一些实施方式中，根据当前工作频率对采样得到的工频负荷信号进行信号同步处理的方式可以为：根据当前工作频率确定窗口序列，并利用窗口序列对工频负荷信号进行信号同步处理。

具体地，通过工频负荷信号的当前工作频率，确定一组窗口序列，利用这一组窗口序列对工频负荷信号进行加同步窗处理。其中，在对工频负荷信号采样时，每采样一个周期的波形，就可以获得该段波形的当前工作频率。

图4是本发明实施例中确定窗口序列的方法的流程图。如图4所示，在一些实施方式中，可以采用以下步骤来确定窗口序列：

步骤S410：根据当前工作频率确定工频负荷信号的实际采样点数。

步骤S420：利用连续多个周期的实际采样点数对预设表达式进行复化梯形迭代计算，得到窗口序列。

首先，需要说明的是，对正弦周期信号的特征表示可以看成是对一个周期信号进行积分并且求均值的过程，例如，在电力系统中常见的功率计算：

其中，P为功率，T为正弦周期信号的周期，T₀为积分起点角度值，u（t）为电压值，i（t）为电流值。

因此，本实施例中的工频负荷信号的特征也可以用该方式进行表示。作为一个示例，当周期T为2π，积分起点角度值为X₀，则在（X₀,X₀+2π）的积分区间内，工频负荷信号可以由以下公式进行表示：

其中，

为工频负荷信号的平均值，f（X）为工频负荷信号。

但是在实际应用中，由于电网频率的特性，采样得到的工频负荷信号的频率是会有微小变化的。以固定采样频率对工频负荷信号进行采样时，若实际的工频负荷信号的频率发生变化，采样获得的数据也会出现偏差。但是电网频率在通常情况下不会出现频繁或大范围的突变，一般电网频率的变动是较为缓慢的。因此，可以将工频负荷信号的周期变量记为∆，周期变量∆会在一定的范围内波动，将工频负荷信号一个周期的积分区间记为（X₀,X₀+2π+∆）。

在本实施例中，可以通过工频负荷信号的当前工作频率，计算获得当前周期的实际采样点数。

作为一个示例，若以固定采样频率3.2K对工频负荷信号进行采样，当工频负荷信号的频率为50Hz时，一个周期的有效采样点数为64点。当工频负荷信号的频率变小时，工频负荷信号的周期会加长，因此，同样在3.2K的固定采样频率下，一个周期的有效采样点数会增加。因此，可以以工频负荷信号频率50Hz，有效采样点数64点为基准，计算获得在工频负荷信号的频率有微小变动的情况下实际的采样点数。在一些实施方式中，可以采用下式计算实际采样点数：

其中，freq为当前工作频率，N为实际采样点数。

需要说明的是，该计算实际采样点数的公式是在3.2K的固定采样频率下，以工频负荷信号频率50Hz，有效采样点数64点为基准进行设置的。在实际应用过程中，可以根据实际需求对上述公式进行调整，此处不对实际采样点数的计算公式进行具体限制。

由此，可以根据实际采样点数将工频负荷信号一个周期的积分区间（X₀,X₀+2π+∆）进行均匀划分，即将该积分区间划分为N等份。在一些实施方式中，将积分区间进行重新划分后，工频负荷信号可以用下述预设表达式进行表示：

其中，Fn和F（n-1）均为预设表达式的值，N为实际采样点数，i_X为第X次迭代中各个采样点，i_X,m为第X次迭代中第m个采样点，ρ_ix为第X次迭代的权重系数。需要说明的是，权重系数ρ_ix由具体地求积公式决定。

通过连续多个周期的实际采样点数对预设表达式进行复化梯形迭代计算，可以得到一组窗口序列。

具体地，将进行复化梯形迭代计算时使用的周期数记为n，并假设这n个周期的频率相同，则在[X₀,X₀+n(2π+∆)]的积分区间内有N*n个数据区间。将实际采样点数N带入上述预设表达式中，进行复化梯形迭代求积，可以得到N*n+1个权重系数，经过复化梯形迭代求积后的权重系数即为所需的窗口序列。

需要说明的是，对预设表达式进行复化梯形迭代计算，得到窗口序列时，至少需要3个周期的实际采样点数来进行复化梯形迭代计算，即通过3个周期的实际采样点数，就可以获得一组窗口系数。

由于本发明实施例采用的是固定采样频率对工频负荷信号进行采样，而电网频率会在一定范围内发生缓慢的变化，但是根据电网相关的供电频率要求，在正常情况下，电网频率的变化值不能超过±0.5Hz；在异常的情况下，电网频率的变化值也不能超过±1Hz。因此，可以预先将在该频率波动范围内的所有频率相应的窗口系数进行计算，并进行存储，当需要对工频负荷信号进行信号同步处理时，直接调取相应的窗口系数进行使用。

作为一个示例，根据电网频率的要求，电网频率只能在45.07Hz-55.17Hz之间波动，则可以计算45.07Hz到55.17Hz范围内所有频率对应的窗口序列，并进行存储。在对工频负荷信号进行信号同步处理时，根据采样得到的工频负荷信号的当前工作频率，可以直接调取相应的窗口序列来对工频负荷信号进行信号同步处理。

根据工频负荷信号的当前工作频率得到窗口序列后，在一些实施方式中，可以通过下式对工频负荷信号进行信号同步处理：

其中，F（X）为同步工频信号的序列，W（X）为窗口序列，f(X)为工频负荷信号的序列。

通过上述公式对工频负荷信号进行信号同步处理，得到同步工频信号，降低了由采样不同步和截断对工频负荷信号的采样带来的影响，而利用同步工频信号进行后续的动态分析过程，同步工频信号与原工频信号的频率分量一致，因此，能够提高通过动态分析得到分析结果的准确度,进而提高了对二次计量回路进行分流窃电检测的检测准确度。

在步骤S320中，对工频负荷信号进行信号同步处理，得到同步工频信号后，就可以利用DFT算法对同步工频信号进行运算，来得到同步工频信号中各次谐波的波形畸变率。

图5是本发明实施例中确定各次谐波波形畸变率的方法的流程图。如图5 所示，在一些实施方式中，步骤S320包括以下步骤：

步骤S510：确定同步工频信号中需要处理的最高谐波次数和周期有效点数，并根据当前工作频率确定相应的三角函数表。

步骤S520：根据最高谐波次数、周期有效点数以及三角函数表，利用DFT算法对同步工频信号进行运算，得到复数矩阵。

步骤S530：根据复数矩阵确定各次谐波的幅值。

步骤S540：根据各次谐波的幅值确定各次谐波的波形畸变率。

首先，需要说明的是，通过采样得到的工频负荷信号为时域信号，同样地，经过信号同步处理得到的同步工频信号也为时域信号。根据离散傅里叶变换原理，可以设当前采样得到的同步工频信号为X[n]，则可以得到一个有限长序列的时域信号变换为频域信号的变换公式：

其中，X[k]为同步工频信号的频域表达形式，X[n]为同步工频信号的时域表达形式，S为同步工频信号中需要处理的最高谐波次数，k为周期有效点数，N为实际采样点数，j为虚部。

众所周知，谐波的频率为基波频率的整数倍，示例地，当谐波的频率为基波频率的3倍，则该谐波为3次谐波。在本实施例中，同步工频信号中需要处理的最高谐波次数可以根据实际需求进行设定，例如，在电力系统中，一般只处理31次以内的谐波，31次以外的谐波可以忽略，因此，最高谐波次数可以设置为31次（即S=31）。

另外，周期有效点数可以根据实际采样点数N和周期数n进行计算，k=N*n+1。在本实施例中，由于计算窗口序列时，至少需要3个周期的实际采样点数来计算窗口序列，因此，在对同步工频信号进行运算时，需要对至少3*N+1个数据点进行同步处理，即对3个周期的数据点和第4个周期中1个数据点进行同步处理，则可以设置周期有效点数为k=3*N+1。由此可知，根据每4个周期的数据可以进行一次信号运算，得到一组波形畸变率。需要说明的是，这里的数据点与上述实际采样点数相同，例如，一个周期的实际采样点数为64点，相当于该周期波形有64个数据点。

在确定了最高谐波次数和周期有效点数后，可以根据最高谐波次数和周期有效点数对上述时域信号变换为频域信号的变换公式通过欧拉公式展开，得到DFT算法的运算公式：

在本实施例中，可以根据同步工频信号的当前工作频率先确定一个周期的实际采样点数，再根据实际采样点数得到三角函数表。需要说明的是，三角函数表包括余弦表和正弦表，三角函数表在对上述DFT运算公式进行运算时使用。可以采用下式来得到余弦表和正弦表：

其中，V_(n)为余弦表，H(n)为正弦表，N为实际采样点数，n=[0,1…N-1]。

在一些实施方式中，可以先根据不同的频率，确定相应的三角函数表，再将三角函数表导出作为常量表，并进行存储。当需要对DFT运算公式进行运算时，只需要根据同步工频信号的当前工作频率，在存储的三角函数表调取所需的三角函数表进行使用即可。由此，可以大大缩短同步工频信号的运算时间，提高分流窃电检测的检测效率。

利用最高谐波次数、周期有效点数以及三角函数表对同步工频信号进行运算后，可以得到一个复数矩阵。得到复数矩阵后，再根据已有的幅值计算公式，计算同步工频信号中各次谐波的幅值。

在一些实施方式中，得到各次谐波的幅值后，可以通过下式先计算各次谐波的波形畸变率：

其中，HRh为h次谐波的波形畸变率，I_h为h次谐波的均方根值，I₀为基波（同步工频信号）的均方根值。需要说明的是，谐波的均方根值可以由谐波的幅值计算获得，基波的均方根值可以由基波的幅值计算获得。

由于本实施例采用的是固定采样频率，而在利用DFT算法对同步工频信号进行信号运算时，需要使用最新的当前工作频率，因此，需要不断对同步工频信号的当前工作频率进行更新。

图6是本发明实施例中当前工作频率更新方法的流程图。如图6所示，在一些实施方式中，在获得当前各次谐波的波形畸变率后，可以通过下式对当前工作频率进行更新，以便下次运行DFT算法时使用：

步骤S610：根据同步工频信号当前周期的基波相位、与当前周期相邻周期的基波相位确定频率变化值。

步骤S620：根据当前工作频率和频率变化值更新当前同步工频信号的频率。

本实施例采用相位差法来对当前工作频率进行更新，相位差法的原理为：假定信号的采样频率不变，通过相邻两个周期的基波相位差，计算出信号频率的变化值，再根据频率的变化值得到当前真实频率。

具体地，将与当前周期相邻周期的基波相位记为φ1，当前周期的基波相位记为φ2，则频率变化值可以采用下式得到：

其中，△f为频率变化值。

得到频率变化值后，可以通过下式确定当前真实频率：

其中，f为当前真实频率，f₀为当前工作频率。

得到当前真实频率后，可以将当前真实频率作为新的当前工作频率，以实现对当前工作频率的更新。

在步骤S330中，当获取到同步工频信号中各次谐波的波形畸变率后，根据各次谐波的波形畸变率是否超过预设值来判断二次计量回路中是否存在分流窃电的情况。具体地，由于电网规定的谐波的波形畸变率不能超过5%，而在实际应用中，谐波的波形畸变率都是在1%以内。若二次计量回路中存在分流的情况，则同步工频信号中奇次谐波的波形畸变率会明显升高，因此，可以根据电网规定将预设值设为5%，当检测到同步工频信号中奇次谐波的波形畸变率超过预设值时，则可以判定为当前二次计量回路中存在分流窃电的情况。

由此，通过每4个周期的同步工频信号的数据，就可以得到一组波形畸变率，再根据这一组波形畸变率就可以对当前的二次计量回路进行一次动态分析，以实现对二次计量回路的分流窃电检测，并输出一次检测结果。

在本实施例中，当二次计量回路中的负荷大于预设负荷时，使用上述的动态分析，能够准确分析出当前二次计量回路中是否存在分流窃电的情况。但是，当二次计量回路中的负荷小于等于预设负荷时，可以直接通过静态分析来分析当前二次计量回路中是否存在分流窃电的情况。下面对静态分析的分析方法进行具体介绍。

图7是本发明第二个实施例的分流窃电检测方法的流程图。如图7所示，可以通过以下步骤对二次计量回路进行静态分析：

步骤S710：向二次计量回路注入高频检测信号，并获取相应的高频响应电流值。

步骤S720：根据高频响应电流值对二次计量回路进行静态分析，以判断二次计量回路中是否存在分流窃电情况。

图8是本发明实施例中静态分析等效电路的电路图。图中，计量互感器T1的二次计量回路中至少包括第一电阻R1、第一电感jx1、第一高频耦合单元T2、第二高频耦合单元T3、第三电阻R3以及第二电感jx2。

需要说明的是，第一高频耦合单元T2和第二高频耦合单元T3均为高频线圈，第一高频耦合单元T2和第二高频耦合单元T3可以通过电磁感应将高频检测信号注入至二次计量回路，或者从而二次计量回路中采集相应的高频响应电流值。为了不影响对二次计量回路的静态分析，可以将第一高频耦合单元T2和第二高频耦合单元T3的一次侧匝数设置为1匝，从而在对二次计量回路进行静态分析时，可以不考虑第一高频耦合单元T2和第二高频耦合单元T3一次侧带来的阻抗影响。

向二次计量回路中注入高频检测信号I2，高频检测信号I2通过第一高频耦合单元T2的电磁感应功能注入至二次计量回路中。当二次计量回路处于正常状态时，二次计量回路中的电流只与第一高频耦合单元T2产生的耦合电流以及计量互感器的阻抗（阻抗Z=R1+jx1）有关。因此，当高频检测信号I2注入至二次计量回路后，若高频检测信号I2的频率、第一电阻R1以及第一电感jx1位定值的情况下，二次计量回路通过第二高频耦合单元T3输出的高频响应电流值I3会在一个稳定区间内。

但是当二次计量回路发生了分流窃电的情况，这种情况可以看作是在二次计量回路中并联了一根导线，导致二次计量回路发生短路，将该导线的电阻记为R2。此时，二次计量回路的阻抗会发生改变，即阻抗Z=(R1+jx1)||R2，从而第二高频耦合单元T3输出的高频响应电流值也会发生变化。因此，可以通过获取的高频响应电流值，来对二次计量回路进行分流窃电检测。

图9是本发明实施例中根据高频响应电流值进行静态分析的方法的流程图。如图9所示，在一些实施方式中，可以采用以下步骤来根据高频响应电流值对二次计量回路进行静态分析：

步骤S910：根据高频响应电流值和短路标定值确定二次计量回路当前的阻抗特征值。

步骤S920：对阻抗特征值是否处于预设短路区间内进行分析。

需要说明的是，短路标定值是将二次计量回路进行短路处理且在向二次计量回路中输入高频检测信号后，由二次计量回路输出得到的电流值。

具体地，向二次计量回路中注入一个已知频率的高频检测信号，获取相应的高频响应电流值，并对高频响应电流值进行放大和调整，得到与高频响应电流值对应的增益值。在本实施例中，将高频响应电流值记为Z，相应的增益值记为ZA.

进一步地，将二次计量回路进行短路处理，并向短路处理后的二次计量回路中注入相同频率的高频检测信号，同样能够获得一组高频响应电流值和对应的增益值。将短路后获得的高频响应电流值和对应的增益值作为短路标定值。在本实施例中，将短路后获得的高频响应电流值记为Zb，相应的增益值记为ZAb。

将高频响应电流值及其增益值与短路标定值作差（即Z-Zb，ZA-ZAb），得到二次计量回路当前的阻抗特征值。在一些实施方式中，可以预先设置一个短路区间，通过判断获得的阻抗特征值是否在改短路区间内，来判断二次计量回路是否存在分流窃电的情况。例如，若阻抗特征值在该短路区间内，则说明当前二次计量回路存在分流窃电的情况。需要说明的是，可以通过大量的实验数据来设定短路区间。

由此，当二次计量回路中的负荷小于等于预设负荷时，通过静态分析，即可确定当前二次计量回路中是否存在分流窃电的情况。

在一些实施方式中，可以根据多轮的静态分析分析结果和动态分析分析结果，共同得出二次计量回路的回路状态。需要说明的是，回路状态包括正常状态和分流状态；分析结果包括正常和异常。

由于电网质量的不确定性，可能会存在因电网超负荷而导致的同步工频信号波形的变动。为了确保最终输出的回路状态的准确性，本实施例采用循环覆盖算法，来滤除由电网超负荷对二次计量回路的分析结果带来的影响。

具体地，当连续输出相同分析结果的次数达到预设次数时，将这些分析结果作为有效分析结果，并根据有效分析结果更新当前的回路状态。需要说明的是，预设次数可以根据实际需求进行设置。

作为一个示例，设置预设次数为4次，若连续4次输出的分析结果均为正常时，则认定这4次的分析结果为有效分析结果，并更新当前回路状态为正常状态；若连续4次输出的分析结果均为异常时，则也认定这4次的分析结果为有效分析结果，并更新当前回路状态为分流状态；若在连续4次输出的分析结果中，有3次分析结果为正常，1次分析结果为异常，则说明该异常情况可能是由超负荷导致的，因此，认定这4次的分析结果为无效分析结果，且不对当前回路状态进行更新。

由此，本发明实施例的分流窃电检测方法，通过在二次计量回路中负荷小于等于预设负荷时使用静态分析方式，在二次计量回路中负荷大于预设负荷时使用动态分析方式，通过静态分析和动态分析共同确定当前二次计量回路是否发生分流窃电，能够大大提高分流窃电检测的准确率；且在动态分析时，对工频负荷信号做了信号同步处理，能够提高动态分析的准确度，从而进一步地提高分流窃电检测的准确率。此外，使用动态分析时，通过4个周期的信号数据就能够完成一次动态分析，因此，本实施例的分流窃电检测方法，只需使用较少周期的波形，就能够准确得出当前二次计量回路的回路状态，完成对二次计量回路的分流窃电检测，从而提高了分流窃电检测的检测效率。

图10是本发明实施例的分流窃电检测装置的方框图。如图10所示，该装置1000包括用于通过对计量互感器的二次计量回路中的工频信号进行采样，获取工频负荷信号的获取模块1001、用于在根据工频负荷信号确定二次计量回路的负荷大于预设负荷时，根据工频负荷信号对二次计量回路进行动态分析，以判断二次计量回路中是否存在分流窃电情况的检测模块1002。

由此，通过获取模块1001对计量互感器的二次回路中的工频信号进行采样，得到工频负荷信号；通过检测模块1002根据工频负荷信号确定二次计量回路的负荷是否大于预设负荷，并当二次计量回路的负荷大于预设负荷时，根据工频负荷信号对二次计量回路进行动态分析，来判断二次计量回路中是否存在分流窃电的情况；能够在二次计量回路的负荷较大时，通过工频负荷信号对二次计量回路进行动态分析，得到二次计量回路是否存在分流的情况，提高了分流窃电检测的检测准确度。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

图11是本发明一个实施例的电子设备的结构框图。

如图11所示，图11所示的电子设备1100包括：处理器1101和存储器1103。其中，处理器1101和存储器1103相连，如通过总线1102相连。可选地，电子设备1100还可以包括收发器1104。需要说明的是，实际应用中收发器1104不限于一个，该电子设备1100的结构并不构成对本发明实施例的限定。

处理器1101可以是CPU（Central Processing Unit，中央处理器），通用处理器，DSP（Digital Signal Processor，数据信号处理器），ASIC（Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路），FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器1101也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。

总线1102可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线1102可以是PCI（Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准）总线或EISA（ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构）总线等。总线1102可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图11中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器1103可以是ROM（Read Only Memory，只读存储器）或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM（Random Access Memory，随机存取存储器）或可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM（Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器）、CD-ROM（Compact DiscRead Only Memory，只读光盘）或其他光盘存储、光碟存储（包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等）、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。

存储器1103用于存储执行本发明请方案的应用程序代码，并由处理器1101来控制执行。处理器1101用于执行存储器1103中存储的应用程序代码，以实现前述方法实施例所示的内容。

其中，电子设备1100包括但不限于：移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA（个人数字助理）、PAD（平板电脑）、PMP（便携式多媒体播放器）、车载终端（例如车载导航终端）等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图11示出的电子设备1100仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种分流窃电检测方法，其特征在于，包括：

通过对计量互感器的二次计量回路中的工频信号进行采样，获取工频负荷信号；

根据所述工频负荷信号确定所述二次计量回路的负荷；

在所述二次计量回路的负荷大于预设负荷时，根据所述工频负荷信号对所述二次计量回路进行动态分析，以判断所述二次计量回路中是否存在分流窃电情况；

其中，所述根据所述工频负荷信号对所述二次计量回路进行动态分析，包括：根据当前工作频率对采样得到的工频负荷信号进行信号同步处理，得到同步工频信号；利用DFT算法对所述同步工频信号进行运算，得到所述同步工频信号中各次谐波的波形畸变率；对各次谐波的波形畸变率是否超过预设值进行分析；

所述根据当前工作频率对采样得到的工频负荷信号进行信号同步处理，包括：根据所述当前工作频率确定窗口序列，并利用所述窗口序列对所述工频负荷信号进行信号同步处理；

所述根据所述当前工作频率确定窗口序列，包括：根据所述当前工作频率确定所述工频负荷信号的实际采样点数；利用连续多个周期的实际采样点数对预设表达式进行复化梯形迭代计算，得到所述窗口序列。

2.根据权利要求1所述的分流窃电检测方法，其特征在于，在所述二次计量回路的负荷小于等于预设负荷时，所述方法还包括：

向所述二次计量回路注入高频检测信号，并获取相应的高频响应电流值；

根据所述高频响应电流值对所述二次计量回路进行静态分析，以判断所述二次计量回路中是否存在分流窃电情况。

3.根据权利要求2所述的分流窃电检测方法，其特征在于，所述根据所述高频响应电流值对所述二次计量回路进行静态分析，包括：

根据所述高频响应电流值和短路标定值确定所述二次计量回路当前的阻抗特征值，其中，所述短路标定值是将所述二次计量回路进行短路处理且在向所述二次计量回路中输入所述高频检测信号后，由所述二次计量回路输出得到的电流值；

对所述阻抗特征值是否处于预设短路区间内进行分析。

4.根据权利要求3所述的分流窃电检测方法，其特征在于，所述预设表达式为：

其中，Fn和F（n-1）均为所述预设表达式的值，N为所述实际采样点数，i_X为第X次迭代中各个采样点，i_X,m为第X次迭代中第m个采样点，ρ_ix为第X次迭代的权重系数。

5.根据权利要求4所述的分流窃电检测方法，其特征在于，通过下式对所述工频负荷信号进行信号同步处理：

其中，F(X)为所述同步工频信号的序列，W(X)为所述窗口序列，f(X)为所述工频负荷信号的序列。

6.根据权利要求5所述的分流窃电检测方法，其特征在于，所述利用DFT算法对所述同步工频信号进行运算，得到所述同步工频信号中各次谐波的波形畸变率，包括：

确定所述同步工频信号中需要处理的最高谐波次数和周期有效点数，并根据所述当前工作频率确定相应的三角函数表；

根据所述最高谐波次数、所述周期有效点数以及所述三角函数表，利用所述DFT算法对所述同步工频信号进行运算，得到复数矩阵；

根据所述复数矩阵确定各次谐波的幅值；

根据各次谐波的幅值确定各次谐波的波形畸变率。

7.根据权利要求6所述的分流窃电检测方法，其特征在于，所述根据各次谐波的所述幅值确定各次谐波的波形畸变率之后，所述方法还包括：

根据所述同步工频信号当前周期的基波相位、与当前周期相邻周期的基波相位确定频率变化值；

根据所述当前工作频率和所述频率变化值更新当前所述同步工频信号的频率。

8.一种分流窃电检测装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于通过对计量互感器的二次计量回路中的工频信号进行采样，获取工频负荷信号；

检测模块，用于在根据所述工频负荷信号确定所述二次计量回路的负荷大于预设负荷时，根据所述工频负荷信号对所述二次计量回路进行动态分析，以判断所述二次计量回路中是否存在分流窃电情况；

所述检测模块具体用于：根据当前工作频率对采样得到的工频负荷信号进行信号同步处理，得到同步工频信号；利用DFT算法对所述同步工频信号进行运算，得到所述同步工频信号中各次谐波的波形畸变率；对各次谐波的波形畸变率是否超过预设值进行分析；

所述检测模块还具体用于：根据所述当前工作频率确定窗口序列，并利用所述窗口序列对所述工频负荷信号进行信号同步处理；

所述检测模块还具体用于：根据所述当前工作频率确定所述工频负荷信号的实际采样点数；利用连续多个周期的实际采样点数对预设表达式进行复化梯形迭代计算，得到所述窗口序列。

9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1~7中任一项所述的分流窃电检测方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1~7中任一项所述的分流窃电检测方法。

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