再电气化能源消费装置反窃电模拟监测方法、系统、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种再电气化能源消费装置反窃电模拟监测方法，包括分析各再电气化能源消费装置的终端用电模式，提取电气特征参数，建立用电负荷模型，采用模糊C均值聚类算法对终端用电模式进行聚类分析，获得各再电气化能源消费装置的用电负载特性；分析再电气化能源消费装置行业的窃电机理，构建全类别窃电方式知识库；搭建反窃电全要素试验平台，模拟各类再电气化能源终端的计量形式及采集方式，实现再电气化能源消费装置和各类窃电方式的实验室复现。本发明专利技术还相应公开了一种与上述方法相对应的系统、介质及设备。本发明专利技术的方法、系统、设备及介质均具有精准模拟各类用户窃电方式、精准再现异常事件等优点。

Analog Monitoring Method, System, Equipment and Medium for Anti-stealing of Re-electrified Energy Consumption Device

【技术实现步骤摘要】
再电气化能源消费装置反窃电模拟监测方法、系统、设备及介质
本专利技术主要涉及窃电监测
，特指一种再电气化能源消费装置反窃电模拟监测方法、系统、终端及介质。
技术介绍
随着社会经济的发展，窃电手段日趋多样化，窃电技术日趋隐蔽化、智能化，窃电行为日趋产业化，窃电行为逐步向港口岸电、工业电锅炉、电动汽车、居民煤改电、农排灌溉等再电气化能源消费装置(消费终端)领域渗透，该类行业中的窃电行为应受到广泛关注。在再电气化能源消费终端试验平台搭建方面，国内外相关研究学者已经开展了应用研究。国外瑞典投资约9600万欧元建立电动汽车试验台，提供从电气化变速箱和传动轴开始对电动汽车部件进行测试。国内电子科技大学研究并设计直流充电桩自动测试平台，提出了一种直流充电桩自动测试平台设计方案，实现了电动汽车模拟装置和自动测试软件的设计。国内南京理工大学分析了电动汽车直流充电桩系统的功能及软硬件需求后，搭建了直流充电桩实验平台，并进行了充电控制、故障保护、人机交互、联网监控的功能实验，实验结果验证了总体方案的可行性与有效性。国内交通运输部水运科学研究院研究人员针对港口岸电供电技术研究需求，设计并开发了岸电实验平台监控系统。该系统能够控制岸电电源的自动投切和负载的运行，监控岸电电源的运行参数和平台负载的运行状态，分析处理和显示记录岸电平台实验数据。江苏科技大学研究设计分布式岸电自动监控系统，对已有监控系统的硬件部分进行升级，系统在人机交互、电力参数采集、实时性等方面得到提升。国电南瑞科技股份有限公司黄堃等针对港口电网条件下的多样化用电设备需求及新兴的运营服务需求，提出面向港口岸电的用电业务支撑平台系统方案，重点对平台系统架构、系统对外接口和未来扩展功能等方面进行设计。在反窃电实验室建设方面，国内主要由反窃电综合试验平台及控制软件、精密电源、谐波源、高频信号源等装置组成，集反窃电实验、培训学习、理论验证、实操技能、考核鉴定等功能于一体，以欠压、欠流、移相和改变电能表参数等典型窃电实例为基础，应用计算机控制技术，模拟电磁干扰、谐波干扰技术模拟真实窃电状态，涵盖现场常见典型窃电接线方式、用电检查中容易忽略的窃电手段。这些反窃电试验平台更侧重于培训方向，能够模拟的现场计量方式和窃电方式还不够丰富、完善，扩展性和适应性较差，无法满足实际中对再电气化能源消费终端行业用电模式和新型窃电方式的复现需求。国网山西公司建设反窃电实验室主要是针对常见窃电方式、反窃电手段远程稽查技术方向等方面展示，仅能说明窃电原理，不具备实际用电负荷复现的能力；国网内蒙古电力公司建设了防窃电仿真实验平台，在一、二次侧安装反窃电设备防窃电实时监测实验功能、根据用户历史数据自动删选可疑用户实验功能、电量追补及辅助取证实验功能，但是该实验平台未实现对再电气化能源消费终端行业的窃电方式复现拓展；华北电力大学的刘寅针对反窃电仿真培训系统进行过深入的理论研究，培训系统自动生成或绘制出正确接线情况下和与该窃电方式相符的原理接线图及向量图，并完成正确接线时与当前窃电方式下电量的计算。但仅是利用仿真软件实现，与现场窃电环境存在差异。综上所述，国内外尚未开展对再电气化能源消费终端反窃电试验平台领域进行研究，考虑到窃电行为逐步进入再电气化能源消费终端行业，搭建再电气化能源消费终端模拟试验平台，实现全要素用电模式、全类别窃电方式实验室复现，对于保障公司经营成果颗粒归仓具有极其重要的意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种精准模拟各类用户窃电方式、精准再现异常事件的再电气化能源消费装置反窃电模拟监测方法、系统、终端及介质。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种再电气化能源消费装置反窃电模拟监测方法，包括分析各再电气化能源消费装置的终端用电模式，提取电气特征参数，建立用电负荷模型，采用模糊C均值聚类算法对终端用电模式进行聚类分析，获得各再电气化能源消费装置的用电负载特性；分析再电气化能源消费装置行业的窃电机理，构建全类别窃电方式知识库；搭建反窃电全要素试验平台，模拟各类再电气化能源终端的计量形式及采集方式，实现再电气化能源消费装置和各类窃电方式的实验室复现。作为上述技术方案的进一步改进：所述用电负载特性的具体得到过程为：S11、利用加权和聚类有效性指标确定最佳聚类数；S12、采用FCM算法对用户负荷特性进行分类；S13、获得再电气能源消费装置用电负荷特征，并对其用电模式进行识别。所述反窃电全要素试验平台包括再电气化能源消费装置用电负荷波形复现、能源消费装置行业计量与采集系统的搭建、全类别窃电方式知识库的现场还原。所述反窃电全要素试验平台包括再电气化能源终端部分、计量系统部分、窃电模拟部分、控制部分和通讯系统部分。所述电气特征参数包括负荷率、电压、电流或功率曲线中一种或多种。提取电气特征参数后，对其进行数据预处理，所述预处理包括数据清洗、数据标准化和数据集成转换；其中数据清洗用于去除数据中的噪声数据，并对缺失数据进行标记或者填补；数据标准化用于对数据进行无量纲化处理，解决数据的可比性问题；数据集成将来自多个数据源的数据整合成统一的数据存储方式。用电负荷模型的建立过程为：提取再电气化能源消费装置的电气特征参数，明确电气特征参数数据格式、质量、内容、影响方式方面的参数分类，建立基于不同归类划分下的多维度电气特征参数集；选取不同的电气特征参数为参考量，并进行预处理，建立用电负荷模型。本专利技术还公开了一种再电气化能源消费装置反窃电模拟监测系统，包括第一模块，用于对台区用户用电信息特征进行提取和分析，并结合对台区内的非电气信息的多模态信息融合，实现对窃电损耗特征的抽离，并形成台区窃电行为监测记录；第二模块，用于提取出窃电损耗特征后，结合台区内用户的电能信息，通过对动态损耗和计量信息的综合比对，以将窃电损耗特征精准定位到户；第三模块，用于分析各类台区窃电行为发生原因，对发生原因进行归纳汇总，确定多种模态下窃电行为数据模型；第四模块，用于基于各窃电行为数据模型，利用台区现存设备采集监测台区运行状态信息，定位窃电行为。本专利技术进一步公开了一种移动介质设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上所述的再电气化能源消费装置反窃电模拟监测方法的步骤。一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的再电气化能源消费装置反窃电模拟监测方法的步骤。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的再电气化能源消费装置反窃电模拟监测方法、系统、终端及介质，实现了对新兴行业窃电的管控，掌握典型窃电方式和窃电检测技术，更好地对反窃电工作进行指导，以再电气化能源消费装置等新兴行业窃电为研究对象，精准模拟各类用户窃电方式，准确再现涵盖模拟开盖、恒定磁场干扰等能够自动上报的异常事件，以及改接线路、更改电能表内部硬件等需现场稽查的异常事件。附图说明图1为本专利技术的方法流程图。图2为本专利技术中得到用电负荷特性的流程图。图3为本专利技术中构建全类别窃电方式知识库的流程图。图4为本专利技术中反窃电全要素试验平台结构图。图5为本专利技术中反窃电全要素试验平台框图。图6为本专利技术中分布式光伏发电的简化框图。图7为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种再电气化能源消费装置反窃电模拟监测方法，其特征在于，包括分析各再电气化能源消费装置的终端用电模式，提取电气特征参数，建立用电负荷模型，采用模糊C均值聚类算法对终端用电模式进行聚类分析，获得各再电气化能源消费装置的用电负载特性；分析再电气化能源消费装置行业的窃电机理，构建全类别窃电方式知识库；搭建反窃电全要素试验平台，模拟各类再电气化能源终端的计量形式及采集方式，实现再电气化能源消费装置和各类窃电方式的实验室复现。

【技术特征摘要】
1.一种再电气化能源消费装置反窃电模拟监测方法，其特征在于，包括分析各再电气化能源消费装置的终端用电模式，提取电气特征参数，建立用电负荷模型，采用模糊C均值聚类算法对终端用电模式进行聚类分析，获得各再电气化能源消费装置的用电负载特性；分析再电气化能源消费装置行业的窃电机理，构建全类别窃电方式知识库；搭建反窃电全要素试验平台，模拟各类再电气化能源终端的计量形式及采集方式，实现再电气化能源消费装置和各类窃电方式的实验室复现。2.根据权利要求1所述的再电气化能源消费装置反窃电模拟监测方法，其特征在于，所述用电负载特性的具体得到过程为：S11、利用加权和聚类有效性指标确定最佳聚类数；S12、采用FCM算法对用户负荷特性进行分类；S13、获得再电气能源消费装置用电负荷特征，并对其用电模式进行识别。3.根据权利要求1所述的再电气化能源消费装置反窃电模拟监测方法，其特征在于，所述反窃电全要素试验平台包括再电气化能源消费装置用电负荷波形复现、能源消费装置行业计量与采集系统的搭建、全类别窃电方式知识库的现场还原。4.根据权利要求1或2或3所述的再电气化能源消费装置反窃电模拟监测方法，其特征在于，所述反窃电全要素试验平台包括再电气化能源终端部分、计量系统部分、窃电模拟部分、控制部分和通讯系统部分。5.根据权利要求1或2或3所述的再电气化能源消费装置反窃电模拟监测方法，其特征在于，所述电气特征参数包括负荷率、电压、电流或功率曲线中一种或多种。6.根据权利要求1或2或3所述的再电气化能源消费装置反窃电模拟监测方法，其特征在于，提取电气特征参数后，对其进行数据预处理，所述预处理包括数据清洗、数据标准化和数据集成转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊德智，肖湘奇，黄瑞，杨茂涛，陈向群，郑小平，柳青，陈金玲，徐振轩，刘谋海，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司供电服务中心计量中心，国家电网有限公司，威胜集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43