基于用電行為分析的低壓用戶竊電在線監(jiān)測分析方法研究

姚偉智　林幕群　紀(jì)素娜　鄭青娜　楊軍

【摘要】 針對目前低壓用戶竊電十分普遍，竊電手段多種多樣，以及現(xiàn)有防竊電措施的不足，為此研究了一套基于低壓用戶用電行為分析的在線監(jiān)測方法。依據(jù)是用戶用電規(guī)律與同行業(yè)用電軌跡進(jìn)行對比分析，本方法分析的主要指標(biāo)包括用戶月電量離散系數(shù)、行業(yè)平均月電量離散系數(shù)、兩者之間的比值、用戶與行業(yè)月電量比值，并計(jì)算用戶異常分值，最終通過異常閥值篩選、排查確定出偏離正常用電軌跡的異常用戶。通過運(yùn)用該分析方法，基本能夠做到及時(shí)、準(zhǔn)確的將偏離正常用電軌跡的竊電用戶找出。

【關(guān)鍵字】 住宅用電客戶 用電行為 離散系數(shù)

一、引言

現(xiàn)有的竊電手段呈現(xiàn)隱蔽性、多樣化、快速化和高科技化的特點(diǎn)，給用電稽查和用電管理帶來很大難度。特別是針對低壓用戶，目前大部分供電企業(yè)尚無法實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測。即使部分地區(qū)實(shí)現(xiàn)了低壓集中抄表也只能監(jiān)測到日電量，而無法獲取到低壓計(jì)量裝置的電壓、電流、功率等瞬時(shí)量數(shù)據(jù)。因此，相對于專變用戶，低壓用戶的竊電在線監(jiān)測分析更具有難度。

本文通過對各類低壓竊電用戶用電數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析、提煉、總結(jié)出一套基于用電行為分析的低壓用戶用電異常分析指標(biāo)，并對各類指標(biāo)設(shè)定不同的異常閥值和權(quán)重計(jì)算出每個(gè)用戶的竊電嫌疑系數(shù)，并根據(jù)嫌疑系數(shù)的大小來判定出戶是否存在竊電行為。

二、用戶用電行為指標(biāo)確定

基于用電行為分析理論，同一特定區(qū)域中的同類用戶的用電行為軌跡應(yīng)具有一定的規(guī)律。通過對大量樣本的分析、總結(jié)得知：

低壓用戶月電量的變化與同類用戶用電軌跡基本吻合，而全年用電月電量又有很強(qiáng)的規(guī)律可循，在此基礎(chǔ)上總結(jié)出以下的用電行為指標(biāo)（如表1）。

表1 用戶用電行為指標(biāo)說明

指標(biāo)名稱 指標(biāo)公式 指標(biāo)意義

行業(yè)月電量 總用戶電量/總用戶數(shù) 以行業(yè)平均電量作為對比標(biāo)準(zhǔn)

用戶電量離散系數(shù) 月電量標(biāo)準(zhǔn)差/月電量平均值 找出用戶月電量波動太大或太小的用戶

行業(yè)月電量離散系數(shù) 行業(yè)月電量標(biāo)準(zhǔn)差/行業(yè)月電量平均值 確定整個(gè)行業(yè)平均電量的波動范圍，以12個(gè)月為周期

用戶月電量比值 用戶月電量/行業(yè)月電量 正常用電戶與行業(yè)平均電量比值在一定范圍，找出嚴(yán)重偏離的用戶

用戶月電量比值離散系數(shù) 月電量比值標(biāo)準(zhǔn)差/月電量比值平均值 正常用電用戶與行業(yè)平均電量比值是在一定范圍波動，找出不在此范圍用戶

用戶和行業(yè)月電量離散系數(shù)比值 用戶電量離散系數(shù)/行業(yè)電量離散系數(shù) 正常用戶離散系數(shù)與行業(yè)離散系數(shù)是在同一范圍波動

用戶節(jié)假日用電比值 用戶節(jié)假日平均電量比值/行業(yè)節(jié)假日平均電量比值 根據(jù)用戶的用電性質(zhì)決定，比如五一、十一、春節(jié)等

夏秋冬春用電比例 用戶季節(jié)用電比列/行業(yè)季節(jié)用電比列 根據(jù)用戶的用電性質(zhì)和用電規(guī)律決定

三、異常指標(biāo)閥值確定

通過對歷史竊電戶用電異常指標(biāo)的計(jì)算歸納，推導(dǎo)歸納用戶用電異常的指標(biāo)體系，總結(jié)的方式是導(dǎo)入正常用戶與竊電用戶數(shù)據(jù)，通過類似正態(tài)分布的方式切割出各段指標(biāo)正常用戶與竊電用戶的分布區(qū)間。由于低壓用戶用電軌跡的多種多樣，在指標(biāo)閥值確定時(shí)原則上是允許在異常閥值范圍內(nèi)可以包含少量的正常用戶，以下是低壓單相用戶主要異常指標(biāo)及閥值設(shè)定。（表2）

表2 異常指標(biāo)閥值列表

節(jié)點(diǎn)名稱 異常描述

用戶與行業(yè)電量比值平均值（Y1） 用戶與行業(yè)電量比值平均值<=0.6并且表計(jì)類型=單相

用戶與行業(yè)離散系數(shù)比值（Y2） 表計(jì)類型=單相并且（用戶和行業(yè)平均離散系數(shù)比值>3或者用戶和行業(yè)平均離散系數(shù)比<0.4）

用戶月電量離散系數(shù)（Y3） 表計(jì)類型=單相并且（離散系數(shù)>0.7或者離散系數(shù)<0.1）

夏秋冬春用電比列（Y4） 用戶與行業(yè)季節(jié)用電比例的比值<0.65并且表計(jì)類型=單相

用戶與行業(yè)十一平均電量比值（Y5） 用戶與行業(yè)十一前后三個(gè)月平均月電量對比的比值<0.5并且表計(jì)類型=單相

用戶與行業(yè)五一平均電量比值（Y6） 用戶與行業(yè)五一前后三個(gè)月平均月電量對比的比值<0.6并且表計(jì)類型=單相

用戶與行業(yè)月電量比值離散系數(shù)（Y6） 用戶與行業(yè)月電量比值離散系數(shù)>0.55并且表計(jì)類型=單相

用戶與行業(yè)電量比值（Y7） 用戶與行業(yè)月電量比值<0.45并且表計(jì)類型=單相

四、異常指標(biāo)閥值確定

對以上的各個(gè)異常指標(biāo)賦予不同的的權(quán)重分值Kn（Kn=0.5～2），累加后可計(jì)算出每個(gè)被監(jiān)測低壓用戶的竊電嫌疑系數(shù)X，其計(jì)算如下：

X=k1Y1+k2Y2+k3Y3+k4Y4+ k5Y5+ k6Y6+ k7Y7

各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重分值Kn初始狀態(tài)可默認(rèn)設(shè)為1，再通過后續(xù)的案例訓(xùn)練的結(jié)果不斷地進(jìn)行修正和優(yōu)化。

五、嫌疑戶分析及排查思路

通過反竊電在線監(jiān)測系統(tǒng)，每月自動計(jì)算出高損臺區(qū)下所有低壓用戶的竊電嫌疑系數(shù)，在經(jīng)過稽查人員人工篩選判斷出嫌疑戶，判斷的依據(jù)是竊電嫌疑系數(shù)X≥3，該篩選值可根據(jù)每個(gè)臺區(qū)的情況進(jìn)行靈活地設(shè)置和調(diào)整。但一般可遵循以下幾個(gè)原則：

1）為提高準(zhǔn)確率，篩選出來的嫌疑用戶占比一般不應(yīng)超過臺區(qū)用戶總數(shù)的5%，否則可適當(dāng)調(diào)高嫌疑系數(shù)的篩選值；2）優(yōu)先篩選存在異常的低壓三相用戶，并進(jìn)行重點(diǎn)分析；3）其次重點(diǎn)篩選有以下特征的單相用戶：一是用戶電量波動太大、月電量出現(xiàn)驟降或驟降；二是電量小或電量為0、且長期波動非常小。4）對于電量長期為0的用戶，應(yīng)盡量通過用電地址、臺區(qū)同類用戶的占比判斷是否是處于無人居住的老城區(qū)或剛新建的住宅小區(qū)，如是應(yīng)對該部分用戶予與剔除。

六、案例分析

表3 住宅客戶用電情況分析表

戶號 月份 電量（kWh） 行業(yè)平均電量（kWh） 用戶月電量離散系數(shù) 行業(yè)月電量離散系數(shù) 電量

比值 月電量比值離散系數(shù) 竊電嫌疑系數(shù) 是否竊電 竊電方式

7200XX482 201212 35 333.7 1.53 0.33 0.10 1.43 6 是 直入

7200XX482 201301 36 366.28 1.53 0.33 0.09 1.43 6 是 直入

7200XX482 201302 35 368.68 1.53 0.33 0.09 1.43 6 是 直入

7200XX482 201303 32 275.17 1.53 0.33 0.11 1.43 6 是 直入

7200XX482 201304 39 361.4 1.53 0.33 0.10 1.43 6 是 直入

7200XX482 201305 42 347.11 1.53 0.33 0.12 1.43 6 是 直入

7200XX482 201306 42 469.66 1.53 0.33 0.08 1.43 6 是 直入

7200XX482 201307 42 603.28 1.53 0.33 0.06 1.43 6 是 直入

7200XX482 201308 131 704.11 1.53 0.33 0.18 1.43 6 否 直入

7200XX482 201309 1630 788.55 1.53 0.33 2.01 1.43 6 否 直入

7200XX482 201310 1253 643.89 1.53 0.33 1.9 1.43 6 否 直入

7200XX482 201311 1192 487.53 1.53 0.33 2.4 1.43 6 否 直入

9990XX459 201210 28 111 0.79 0.31 0.25 0.55 6 是 啟封

9990XX459 201211 41 83.8 0.79 0.31 0.48 0.55 6 是 啟封

9990XX459 201212 52 204.16 0.79 0.31 0.25 0.55 6 是 啟封

9990XX459 201301 88 172.67 0.79 0.31 0.50 0.55 6 是 啟封

9990XX459 201302 79 157.1 0.79 0.31 0.50 0.55 6 是 啟封

9990XX459 201303 60 171.1 0.79 0.31 0.35 0.55 6 是 啟封

9990XX459 201304 96 293.9 0.79 0.31 0.32 0.55 6 是 啟封

9990XX459 201305 111 171.54 0.79 0.31 0.64 0.55 6 是 啟封

9990XX459 201306 94 217.85 0.79 0.31 0.43 0.55 6 是 啟封

9990XX459 201307 125 252 0.79 0.31 0.49 0.55 6 是 啟封

9990XX459 201308 321 258.81 0.79 0.31 1.24 0.55 6 是 啟封

9990XX459 201309 316 272.62 0.79 0.31 1.15 0.55 6 是 啟封

97010XX36 201210 87 325.34 0.65 0.16 0.26 0.67 6 是 啟封

97010XX36 201211 946 257.32 0.65 0.16 3.67 0.67 6 是 啟封

97010XX36 201212 1494 265.89 0.65 0.16 5.61 0.67 6 是 啟封

97010XX36 201301 110 262.81 0.65 0.16 0.41 0.67 6 是 啟封

97010XX36 201302 697 256.19 0.65 0.16 2.72 0.67 6 是 啟封

97010XX36 201303 47 186.89 0.65 0.16 0.25 0.67 6 是 啟封

97010XX36 201304 691 234.47 0.65 0.16 2.94 0.67 6 是 啟封

97010XX36 201305 510 243.32 0.65 0.16 2.0 0.67 6 是 啟封

97010XX36 201306 517 285.31 0.65 0.16 1.81 0.67 6 是 啟封

97010XX36 201307 626 309.83 0.65 0.16 2.02 0.67 6 是 啟封

97010XX36 201308 777 336.53 0.65 0.16 2.30 0.67 6 是 啟封

97010XX36 201309 601 344.52 0.65 0.16 1.74 0.67 6 是 啟封

從表3中可以看出直入用戶月電量在竊電情況下，電量波動很??；啟封用戶在竊電情況下與正常用電是按比列減少（由于低壓用戶竊電時(shí)間點(diǎn)很難確定，此方法在案例添加確定用戶異常電量時(shí)按照用戶被查處時(shí)半年內(nèi)為竊電時(shí)間）。從上表可見，上述典型歷史竊電戶的竊電嫌疑系數(shù)均達(dá)到6分，可見這套基于用戶用電行為分析的低壓用戶竊電在線監(jiān)測分析模型的準(zhǔn)可達(dá)到較高的確性率。

對于未知的竊電用戶，可采用同樣的方法將需分析臺區(qū)的用戶數(shù)據(jù)導(dǎo)入，即可依據(jù)以上異常指標(biāo)閥值計(jì)算出用戶歷史月份異常分值，再根據(jù)用戶異常閥值及用戶電量波動情況篩選出竊電嫌疑系數(shù)較大的用戶，最終通過現(xiàn)場檢查鎖定、查獲竊電戶。

七、結(jié)束語

多年的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，不管用戶采用哪種竊電手段，以用戶電量數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，通過運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)中離散系數(shù)的分析方法與行業(yè)對比，將遠(yuǎn)離正常用電軌跡的用電客戶篩選出來，結(jié)合各方面影響因素，確定竊電嫌疑目標(biāo)，做到及時(shí)、準(zhǔn)確的將此類的竊電行為消滅在萌芽狀態(tài)。為企業(yè)及時(shí)挽回?fù)p失，更好的維護(hù)正常的供用電秩序，樹立良好的企業(yè)形象。