基于多維關聯規則算法判斷電能表計量不準確異常的方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于多維關聯規則算法判斷電能表計量不準確異常的方法，是計量裝置及采集設備的在線監測和智能診斷系統，判定電能表自身計量異常的算法（排除用戶竊電行為），電能表自身計量不準確故障包括電能表停走（含慢走）和飛走二類異常，計量在線監測系統通過分析用戶現場各類用電數據，檢查用戶的檔案信息和營銷業務流程，結合采集裝置生成的事件，通過Apriori性質多維關聯規則算法綜合分析，判斷電能表停走（含慢走）和飛走異常的可信度和支持度。為判定電能表是否存在計量異常，電力公司是否需要進行現場校表或狀態檢修提供技術手段和參考依據。
【專利說明】基于多維關聯規則算法判斷電能表計量不準確異常的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力行業用電營銷和計量【技術領域】，尤其涉及一種基于多維關聯規則算法判斷電能表計量不準確異常的方法。
【背景技術】
[0002]電能表停走(含慢走)和飛走計量故障是計量在線監測系統中一個重要的組成部分，計量在線監測系統是構架在用電信息采集系統、營銷業務系統、關口電能量系統上的數據挖掘與分析系統，它充分利用用電信息采集系統和關口電能量系統提供現場采集的豐富數據，結合營銷系統提供的檔案和業務流程信息，通過對電能表、計量用的電壓、電流互感器以及二次回路、電能計量柜(箱)、采集設備等進行在線運行工況監測、綜合分析和智能診斷，能準確、直觀地發現計量裝置和采集設備的異常和故障，并對故障或異常及時消缺，提高業務時效性、減少經營損失、客戶投訴風險，降低計量與用電檢查等專業部門人員的工作量，滿足電力公司對現場運行計量裝置的工況進行實時監測的需求。
【發明內容】
[0003]本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種基于多維關聯規則算法判斷電能表計量不準確異常的方法。
[0004]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0005]一種基于多維關聯規則算法判斷電能表計量不準確異常的方法，包括以下內容:
[0006]1、專變用戶電能表計量不準確異常步驟如下:
[0007](I)對用戶采集的各類用電數據進行檢查，清理錯誤或異常數據，排除由于采集裝置異常而突然產生很大數據的樣本點；檢查用戶在營銷系統中業務報裝流程，排除營銷系統正在走拆表、換表流程的用戶；檢查用戶檔案信息中，電能表的計量方式與額定電壓、接線方式是否一致，排除用戶檔案錄入錯誤的問題；
[0008](2)電能表停走或慢走的判斷:計量在線監測系統通過對同一天的電流采集樣本點數進行分析，統計三相中任一相大于0.05A的點數是否滿足超過5個時間點；同時分析當日的電能表示數增量Λ Q是否小于0.1kffh ;當上述兩種情況都滿足時，將此用戶納入分析對象；
[0009](3)電能表飛走判斷:用戶理論用電量Q=S*24*K，其中S表示用戶報裝容量，K表示權值，權值范圍在(0，100]之間，K值根據用戶所處于行業類別、用電類別、負荷性質、重要性條件進行綜合評判后設定；計量在線監測系統通過計算用戶一天實際用電量，實際用電量與理論用電量Q的比值I大于I時，將此用戶納入分析對象；
[0010](4)制定終端在抄表周期內判斷電能表停走或慢走和飛走事件的算法:
[0011]I)電能表停走或慢走:一個抄表周期內，抄讀電能表的起始值、周期末值和周期末當前需量，當起始值和周期末值的值差大于等于0.0lkWh時，則認為電能表正常；當起始值和周期末值的值差為零時，則計算周期末當前需量與抄表周期所得的電量值是否大于等于0.01kffh,如是，則判斷為電能表停走或慢走；
[0012]2)電能表飛走:一個抄表周期內，抄讀電能表的起始值、周期末值和周期末當前需量，計算周期末當前需量與抄表周期所得的電量值Λ，當起始值和周期末值均大于等于10 Λ時，則判斷為電能表飛走；
[0013](5)計量在線監測系統在分析專變用戶電能表停走或慢走和飛走異常時，根據Apriori性質多維關聯規則算法原理，通過系統統計此用戶電能表停走或慢走和飛走異常在一段時間內發生的次數支持度和終端上送電能表停走慢走、飛走事件同時發生次數的可信度，結合系統分析的異常發生的支持度和可信度，得出是否發起進行現場消缺或校表的業務流程，具體如下:
[0014]設I=U1, i2, i3,……im}是項的集合，設任務相關的數據D是數據庫事務的集合，D= IT1, T2, T3,……TJ，使得Τ&Ι每一個事務有一個標識符TID，設A是一個項集，事務τ包含A當且僅當4 e T，關聯規則是形如J 4 B的蘊含式，其中AcI，BcI并且規則在事務D
中成立具有支持度S和置信度C，
[0015]S=Support (A=>B) =P (AUB)
[0016]C=Confidence (A=>B) =P (B | A)
[0017]其中，A表示系統分析用戶電能表停走或慢走或飛走異常記錄，B表示終端上送電能表停走、飛走事件；
[0018]把滿足最小支持度閾值和最小置信度閾值的規則成為強規則；項的集合稱為項集，如果項集滿足最小支持度，則稱它為頻繁項集；
[0019]2、低壓用戶電能表計量不準確異常步驟如下:
[0020]由于低壓用戶采集的用電信息種類比專變用戶少很多，而且使用的現場數據采集裝置也與專變用戶的終端有區別，所以分析方法與專變用戶不一樣。
[0021](I)先對分析用戶對象抄表數據進行檢查和清理，排除抄表失敗或抄表異常的用戶；
[0022](2)針對低壓用戶電能表，在1、2、7、8、9、12月份，根據用戶類別取Imax按8小時或12小時計算用戶理論日用電量，在3、4、5、6、10、11月份，根據用戶類別取3*1)3按8小時、12小時計算用戶理論日用電量:
[0023]單相用戶日理論用電量=K*220*Imax*24/1000 ；
[0024]三相一般工商業日理論用電量:
[0025]如果是直采表，則計算公式=K*220*Imax*24*3/1000 ；
[0026]如果接二次回路，則計算公式=K*220*CT*5*24*3/1000 ；
[0027]將用戶理論用電量與當日實際電量進行比較，如果比值Kl大于等于I則置為待觀察；
[0028](3)針對待觀察用戶，在終端將安裝的電能表則設置為重點用戶電能表，要求終端抄讀電能表的電壓、電流，并根據采集的樣本數據測算用戶實際用電量:
【權利要求】
1.一種基于多維關聯規則算法判斷電能表計量不準確異常的方法，其特征在于:包括以下內容: a、專變用戶電能表計量不準確異常步驟如下: (1)對用戶采集的各類用電數據進行檢查，清理錯誤或異常數據，排除由于采集裝置異常而突然產生很大數據的樣本點；檢查用戶在營銷系統中業務報裝流程，排除營銷系統正在走拆表、換表流程的用戶；檢查用戶檔案信息中，電能表的計量方式與額定電壓、接線方式是否一致，排除用戶檔案錄入錯誤的問題； (2)電能表停走或慢走的判斷:計量在線監測系統通過對同一天的電流采集樣本點數進行分析，統計三相中任一相大于0.05A的點數是否滿足超過5個時間點；同時分析當日的電能表示數增量Λ Q是否小于0.1kffh ;當上述兩種情況都滿足時，將此用戶納入分析對象； (3)電能表飛走判斷:用戶理論用電量Q=S*24*K，其中S表示用戶報裝容量，K表示權值，權值范圍在(O，100]之間，K值根據用戶所處于行業類別、用電類別、負荷性質、重要性條件進行綜合評判后設定；計量在線監測系統通過計算用戶一天實際用電量，實際用電量與理論用電量Q的比值I大于I時，將此用戶納入分析對象； (4)制定終端在抄表周期內判斷電能表停走或慢走和飛走事件的算法: O電能表停走或慢走:一個抄表周期內，抄讀電能表的起始值、周期末值和周期末當前需量，當起始值和周期末值的值差大于等于0.01kffh時，則認為電能表正常；當起始值和周期末值的值差為零時，則計算周期末當前需量與抄表周期所得的電量值是否大于等于.0.01kffh,如是，則判斷為電能表停走或慢走； 2)電能表飛走:一個抄表周期內，抄讀電能表的起始值、周期末值和周期末當前需量，計算周期末當前需量與抄表周期所得的電量值Λ，當起始值和周期末值均大于等于10 Δ時，則判斷為電能表飛走； (5)計量在線監測系統在分析專變用戶電能表停走或慢走和飛走異常時,根據Apriori性質多維關聯規則算法原理，通過系統統計此用戶電能表停走或慢走和飛走異常在一段時間內發生的次數支持度和終端上送電能表停走慢走、飛走事件同時發生次數的可信度，結合系統分析的異常發生的支持度和可信度，得出是否發起進行現場消缺或校表的業務流程，具體如下: 設I=U1, i2, i3，……ij是項的集合，設任務相關的數據D是數據庫事務的集合，D= IT1, T2, T3,……TJ，使得T c /每一個事務有一個標識符TID，設A是一個項集，事務T包含A當且僅當W Q T關聯規則是形如W 4 5的蘊含式，其中AcH J并且規則在事務D中成立具有支持度S和置信度C，
S=Support (A=>B) =P (AUB)
C=Confidence (A=>B) =P (B | A) 其中，A表示系統分析用戶電能表停走或慢走或飛走異常記錄，B表示終端上送電能表停走、飛走事件； 把滿足最小支持度閾值和最小置信度閾值的規則成為強規則；項的集合稱為項集，如果項集滿足最小支持度，則稱它為頻繁項集； b、低壓用戶電能表計量不準確異常步驟如下:(1)先對分析用戶對象抄表數據進行檢查和清理，排除抄表失敗或抄表異常的用戶； (2)針對低壓用戶電能表，在1、2、7、8、9、12月份，根據用戶類別取Imax按8小時或12小時計算用戶理論日用電量，在3、4、5、6、10、11月份，根據用戶類別取3*1)3按8小時、12小時計算用戶理論日用電量: 單相用戶日理論用電量=K*220*Imax*24/1000 ； 三相一般工商業日理論用電量: 如果是直采表，則計算公式=K*220*Imax*24*3/1000 ； 如果接二次回路，則計算公式=K*220*CT*5*24*3/1000 ； 將用戶理論用電量與當日實際電量進行比較，如果比值Kl大于等于I則置為待觀察； (3)針對待觀察用戶，在終端將安裝的電能表則設置為重點用戶電能表，要求終端抄讀電能表的電壓、電流，并根據采集的樣本數據測算用戶實際用電量:
【文檔編號】G01R35/04GK103713275SQ201310507609
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2013年10月24日
【發明者】王文紅, 李驚濤, 陳俊彥, 肖堅紅, 嚴小文, 趙永紅, 周永真, 陳馳, 李婷婷 申請人:國網安徽省電力公司