[发明专利]一种基于电力数据小波分析的线路窃电检测方法

权利要求书

1.一种基于电力数据小波分析的线路窃电检测方法，根据电力数据，通过小波变换分析，实时判断电力线路是否存在窃电行为；其特征在于，包括以下步骤：

(1)数据预处理：根据电力数据计算配电台区的逐时输出功率和各用户的逐时用电功率，其中电力数据包括配电台区总电度表逐时用电量，及各用户电度表逐时用电量；根据计算出的逐时输出功率和逐时用电功率，计算线路逐时线损率曲线，将线损率曲线标准化；

(2)窃电判断：对标准化后的逐时线损率曲线进行带有滑动窗口的局部小波变换，提取小波变换后的奇异值向量；根据奇异值向量计算特征值，与窃电检测阈值比较，检测出是否存在窃电行为及窃电发生时间点；所述的步骤(1)具体为：

(1.1)台区配电线路上应至少包含一个总电度表和m个用户电度表，总电度表和用户电度表应具有逻辑对应关系，即：总电度表安装在台区输出主干线上并逐时测量该主干线上的实际用电量，m个用户电度表安装在该主干线分出的各分支线路上并逐时测量m个用户的实际用电量；

(1.2)假设当前时刻为T，根据T前面所有时刻总电度表、各用户电度表的历史用电量数据，计算逐时电功率：

其中，W₀(i)为配电台区总电度表第i时刻用电量数据，i＝1,2,…,T为测量时刻；W_j(i)是第j个用户电度表第i时刻的用电量数据，j＝1,2,…,m为用户电度表序号；Δt表示电度表的测量时间间隔；P₀(i)是配电台区第i时刻主干线的总输出功率；Q_j(i)是第j个用户电度表第i时刻的用电功率；

(1.3)根据逐时电功率，计算逐时线损率曲线：

其中，x₀(i)是逐时线损率；

(1.4)进一步将线损率曲线标准化：

其中，x(i)是标准化后的逐时线损率，E(x₀)是逐时线损率的均值，S(x₀)是逐时线损率的均值的标准差。

2.根据权利要求1所述的基于电力数据小波分析的线路窃电检测方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体为：

(2.1)设定小波变换层数N，滑动窗口长度L，用于提取奇异值向量的波形长度D和窃电判定阈值J，并令k＝0；

(2.2)对第k个窗口{x(i)i＝k+1,…,k+L}进行小波变换，得到N个波形{y_l(k)，l＝1,2,…,N}，y_l(k)＝(y_l1(k),…,y_lD(k))，提取小波变换的奇异值，即将矩阵

进行奇异值分解：Y(k)＝V(k)^Tσ(k)U(k)，其中，σ(k)为奇异值矩阵，从而得到奇异值向量q(k)＝(σ₁(k)…σ_N(k))；

(2.3)判断k≥1是否成立，若成立，则计算特征值若不成立，则转至(2.5)；

(2.4)判断p(k)＞J是否成立，若成立，则判定第k+L时刻存在窃电；若不成立，则判定第k+L时刻不存在窃电；

(2.5)判断k+L＜T是否成立；若成立，令k＝k+1，返回步骤(2.2)；若不成立，则结束；

根据上述步骤(2.1)至(2.5)，判断i＝1,2,…,T的历史记录中线路上是否发生窃电行为及发生窃电行为的历史时刻；如果始终选择滑动窗口为当前窗口，即当前时刻T＝k+L，则判断当前时刻是否发生窃电行为。