本發明涉及一種竊電檢測方法，具體講涉及一種基于AMI數據的低壓配電網竊電檢測方法。
背景技術：
：隨著經濟發展和社會用電量的增加，竊電問題變得越來越突出，竊電方法也越來越繁多。竊電方式主要包括旁路竊電(私接外線、繞越表計)和竄改表計兩大類。而大部分竊電現象發生在低壓配網中。受限于高密度量測數據的獲得，對于針對低壓配網中普通用戶的竊電檢測，特別是旁路竊電及其竊電功率估計方面的研究較少，通常主要是靠人工檢查的方式來實現。人工檢查的方式即耗費人力物力，也不能及時發現竊電行為，進而不能及時制止竊電行為，這樣無形中就使得電網中電量的損失。現有技術中引進電子式電能表，其能檢測出許多竊電行為，如欠(失)壓法竊電、欠(失)流法竊電、移相法竊電等；而且，在相線零線電流不平衡時，電子式電能表采用大的一路進行計量；在電流反向時，采用功率絕對值計量；在主電壓移除時，采用固定的電壓值代替電壓采樣值進行計量；在發現電壓電流之間相差很大，功率因數偏小時，采用懲罰性計量，由此來避免竊電所帶來的損失。但是，電子式電能表仍然不能有效解決低壓配電網中存在的旁路竊電問題，因此，迫切需要一種低壓配電網竊電檢測方法，用于解決低壓配電網中存在的旁路竊電問題。技術實現要素：為了解決現有技術中所存在的上述不足，本發明提供一種基于AMI數據的低壓配電網竊電檢測方法。所述方法包括如下步驟：(1)計算公共點對應的相電壓；(2)判斷屬于所述公共點對應的相的用戶是否存在竊電。優選的，所述步驟(1)的公共點包括：與用戶節點連接的公共點和非用戶節點上游的公共點。優選的，所述與用戶節點連接的公共點對應的相電壓Upcj如下式所示：UPCj＝Uj+Z·Ij(1)式中：j：與某一用戶相關聯的電表編號；Ij：在設定的時間間隔內智能電表記錄的用戶的平均電流；Uj：在所述設定的時間間隔內的平均電壓；Z：與j號電表相關聯的用戶所在線路的阻抗。優選的，所述非用戶節點上游公共點對應的相電壓UPCk3如下式所示：UPCk3＝Uk3+Zmat·Ik3(2)式中，k：下游中間節點的編號；Ik3：是k號節點所在線路的三相電流向量；Uk3：k號節點的三相電壓向量；Zmat：是k號節點所在供電線路的3×3阻抗矩陣。優選的，所述步驟(2)的公共點對應的相包括：用戶節點相和非用戶節點相；所述非用戶節點相包括：非用戶節點下游的用戶節點相；優選的，所述用戶節點相竊電的判斷包括：根據所述用戶節點相的電壓與所述用戶節點相對應的標準電壓兩者的比值是否小于閾值來判斷所述用戶是否存在竊電。優選的，所述非用戶節點下游的用戶數目大于1時，竊電的判斷包括：與非用戶節點連接的用戶相電壓與所述用戶相對應的標準電壓兩者的比值是否小于閾值來判斷用戶是否存在竊電。優選的，所述標準電壓的確定包括：將節點的相電壓集中數據最大值作為所述標準電壓。優選的，所述非用戶節點下游用戶數目為1時，竊電的判斷包括：自非用戶節點上游至下游得到用戶節點的相電壓，與標準電壓進行比較，判斷差值是否超過閾值來確定此用戶是否存在竊電。優選的，所述標準電壓的確定包括：將非用戶節點的上級的再上一級非用戶節點電壓作為標準電壓。與最接近的現有技術相比，本發明具有以下優異效果：本發明提出了一種基于AMI量測數據的數據分析方法，能夠有效檢測低壓配電網中存在竊電行為的用戶位置、竊電用戶的竊電時段并估計竊電量的大小，進而可以針對性的解決低壓配電網中竊電問題。附圖說明圖1為本發明的低壓配電網局部拓撲示意圖；圖2為本發明的低壓配電網拓撲圖；圖3為本發明的某一公共點相電壓全天24個時段估計值；其中，1-公共點、2-主干線路、3-用戶線路、4-用戶節點。具體實施方式為了更好地理解本發明，下面結合說明書附圖和實例對本發明的內容做進一步的說明。本發明提供一種基于AMI數據的低壓配電網竊電檢測方法，所述方法包括如下步驟：(1)計算公共點對應的相電壓；(2)判斷屬于所述公共點對應的相的用戶是否存在竊電。所述步驟(1)的公共點包括：與用戶節點連接的公共點和非用戶節點上游的公共點。所述與用戶節點連接的公共點對應的相電壓Upcj如下式所示：UPCj＝Uj+Z·Ij(1)式中：j：與某一用戶相關聯的電表編號；Ij：在設定的時間間隔內智能電表記錄的用戶的平均電流；Uj：在所述設定的時間間隔內的平均電壓；Z：與j號電表相關聯的用戶所在線路的阻抗。所述非用戶節點上游公共點對應的相電壓UPCk3如下式所示：UPCk3＝Uk3+Zmat·Ik3(2)式中，k：下游中間節點的編號；Ik3：是k號節點所在線路的三相電流向量；Uk3：k號節點的三相電壓向量；Zmat：是k號節點所在供電線路的3×3阻抗矩陣。所述步驟(2)的公共點對應的相包括：用戶節點相和非用戶節點相；所述非用戶節點相包括：非用戶節點下游的用戶節點相；所述用戶節點相竊電的判斷包括：根據所述用戶節點相的電壓與所述用戶節點相對應的標準電壓兩者的比值是否小于閾值來判斷所述用戶是否存在竊電。所述非用戶節點下游的用戶數目大于1時，竊電的判斷包括：與非用戶節點連接的用戶相電壓與所述用戶相對應的標準電壓兩者的比值是否小于閾值來判斷用戶是否存在竊電。所述標準電壓的確定包括：將節點的相電壓集中數據最大值作為所述標準電壓。所述非用戶節點下游用戶數目為1時，竊電的判斷包括：自非用戶節點上游至下游得到用戶節點的相電壓，與標準電壓進行比較，判斷差值是否超過閾值來確定此用戶是否存在竊電。所述標準電壓的確定包括：將非用戶節點的上級的再上一級非用戶節點電壓作為標準電壓。具體實施例：設N為所研究的低壓配電網節點數。arr為通過自下而上，先用戶節點后非用戶節點排列的網絡拓撲排序后的節點編號數組。up為上級節點編號數組。采用電壓差方法進行低壓配電網竊電檢測的基本流程如下：(1)對用戶節點的處理；1)每次從arr數組中按順序選出一個用戶節點，其編號設為k；通過up數組得到節點k的上級節點編號m。2)得到用戶節點k的所屬相W(W∈{A,B,C})。3)通過節點k計算節點m的W相電壓Upc。4)將UPC存入節點m的W相電壓存儲矩陣中。5)將節點k的電流累加到節點m的W相電流中。附圖1為一種典型低壓配電網的局部拓撲圖，其中用戶均為單相用戶。用戶節點旁的標號表示其在圖中的編號及其所屬相位(比如“2a”表示該單相用戶編號為2，所屬相為A相)。公共結合點(pointofcoupling，PC)，簡稱公共點，在本發明中指非葉節點(中間節點或根節點)，也即非用戶節點。對于用戶節點(單相節點)，利用智能電表量測數據與用戶段線路參數可以將公共點對應相的電壓計算出來(比如從節點1到節點P1的A相的計算)。根據歐姆定律：UPCj＝Uj+Z·Ij(1)式中：j是與某一用戶相關聯的電表編號；Ij是智能電表在設定時間間隔(比如1h)內記錄的用戶平均電流；Uj為在設定時間間隔內的平均電壓；Z是與j號電表連接的用戶線路的阻抗；UPCj是與j號電表連接的用戶節點的公共點對應相的電路電壓。(2)檢測非用戶節點下游相有多個用戶時的竊電情況；1)每次從arr(節點編號數組)數組中按順序選出一個非用戶節點，其編號設為k；若節點k不是根節點，通過up(上級節點編號數組)數組得到該節點的上級節點編號m。2)對節點k的每一相，從該相電壓存儲矩陣中選出該相電壓標準值Ustd。3)對節點k的每一相，通過該相Ustd與該相電壓存儲矩陣中來自用戶節點的UPC進行比較，判斷差值是否超過閾值來確定對應的用戶是否在相應時刻可能存在竊電。標記滿足竊電判定條件的用戶并計算其竊電功率。4)通過節點k計算節點m的三相電壓Upc3，其中節點k的各相電壓來自節點k相應相的Ustd。5)將Upc3的各相數據存入節點m的相應相電壓存儲矩陣中。將節點k的各相電流累加到節點m的相應相電流中。中間節點(三相節點)的情況與之類似，考慮到線路間可能存在互感，采用三相一起向上計算的方式(比如從節點P2到節點P1的計算)：UPCk3＝Uk3+Zmat·Ik3(2)式中：k為下游中間節點的編號；Ik3是該段線路的三相電流向量；Uk3為節點k的三相電壓向量；Zmat是該段供電線路的3×3阻抗矩陣；UPCk3是從節點k向上計算得到的上游直接相連的公共點處三相電壓向量。為了獲取公共點處的“標準電壓”，本文為每個公共點的每一相都設置了一個電壓比較集合。比較集合中存儲著上傳到該公共點某一相的Upc。以附圖1為例，表格1為圖1中公共點P1的比較集合。A相1號值：221.3A相2號值：221.4A相P2值：221.5A相P3值：221.3B相P2值：221.7C相P2值：221.5表11號和2號用戶節點求出Upc后上傳到節點P1的A相比較集合中。設節點P2已取得下方所有節點的Upc數據，由它計算得到三相的Upc數據上傳到節點P1。節點P3同理。當節點P1下方直接相連的節點均已將計算得到的Upc上傳到節點P1相應相的電壓比較集合后，就開始選出節點P1各相的標準電壓以及檢測該節點下游直接相連的用戶節點的竊電情況。以節點P1的A相為例，選出A相比較集合中數據(兩個來自用戶節點，兩個來自非用戶節點的A相計算數據)的最大值作為該相的標準電壓，然后通過A相標準電壓來檢測A相比較集合中上傳的用戶數據對應的下游用戶竊電情況了。竊電的存在常反映在對應點電壓低于其正常用電時理應表現出的電壓值。而從各支路計算到公共點的電壓值理應相等，所以只要某一公共點的某相電壓有了“標準值Ustd”，就可以和下游計算上來的Upc進行比較，當Upc/Ustd小于閾值，且上傳Upc的支路對應的下游節點為用戶節點時即標記該用戶可能存在竊電；在總采樣時段內竊電標記數達到閾值的用戶被判定存在竊電，竊電功率的計算公式為：Ptheft＝real[U·(Ustd-UPC)/Z](3)式中：U為智能電表采集的用戶電壓量測；Z為該段用戶線路的阻抗；real(·)表示對結果取實部。(3)檢測非用戶節點下游相僅有一個用戶時的竊電情況。1)自上而下計算所有非用戶節點的電壓。2)每次選取一個用戶節點，其編號設為k；通過up數組得到節點k的上級節點編號m和節點m的上級節點編號l。3)得到用戶節點k的所屬相W(W∈{A,B,C})。4)若節點m下游W相僅有一個用戶k，向下執行，否則轉到步驟7)。5)通過節點k經過節點m計算節點l的W相電壓Upc。6)將自上而下計算得到的節點l的W相電壓作為該相Ustd與Upc進行比較，判斷差值是否超過閾值來確定節點k是否在相應時刻可能存在竊電。標記滿足竊電判定條件的用戶并計算其竊電功率。若還有其他用戶節點未被選取，轉到步驟2)，否則結束。若非用戶節點下游某相直接相連的用戶僅有一個(比如節點P3下游相連的A相用戶只有6號)，為檢測該用戶的竊電情況，采用如下方法：首先，自上而下計算非用戶節點的電壓；然后，對非用戶節點下游某相僅有一個用戶的情況，通過此用戶的電壓計算得到其上級的再上一級非用戶節點電壓(比如從6號節點計算至節點P3)；最后將此計算電壓與通過自上而下計算得到的同一非用戶節點電壓(后者作為電壓標準值)進行比較，判斷差值是否超過閾值來確定此用戶是否在相應時刻可能存在竊電。在總采樣時段內竊電標記數達到閾值的用戶被判定存在竊電。對于竊電用戶，有竊電標記的采樣時段均屬于竊電時段。具體實施例：實施例介紹了利用本方法檢測某低壓配電網中的旁路竊電情況。如附圖2所示，該低壓配電網共有23個節點，包含15個用戶節點和8個非用戶節點以及7條三相供電線路。各圖形符號含義與附圖1相同。考察時段一整天，采集時間間隔1小時。以20號公共點B相為例考察與之相連的B相用戶節點的竊電情況。在18-19時段：17號中間節點向上計算到20號節點B相的UPC結果U1＝220.29；10號用戶節點量測得到的視在功率(666.74+j333.37)W，向上計算到20號節點B相的UPC結果U2＝220.26；11號用戶節點量測得到的視在功率(60-j40)W，向上計算到20號節點B相的UPC結果U3＝219.90；竊電檢測門限設為0.9985。標準電壓Ustd＝U1＝220.29，U2/Ustd＝0.9999>0.9985，U3/Ustd＝0.9982<0.9985，因此在該時刻為11號用戶節點加上竊電標志。根據式(3)和線路參數，估計其竊電功率為(1436+j636)W。全天24個時段20號公共點B相的歸一化UPC監測結果如附圖3所示。三個數據源Upc1、Upc2和Upc3分別來自17號中間節點、10號用戶節點和11號用戶節點向上計算的數據。附圖3中，門限Threshold用紅色虛線表示。從圖上可以看出，11號用戶可能存在竊電的時段為0點至2點以及15點至23點。以上僅為本發明的實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在申請待批的本發明的權利要求范圍之內。當前第1頁1 2 3