[发明专利]一种基于高维随机矩阵的用户窃电行为辨识系统

摘要

本发明公开了一种基于高维随机矩阵的用户窃电行为辨识系统，包括输入输出模块、调度模块、数据分析模块、本地数据库接口模块、远程数据库接口模块以及本地数据库。本系统采用高维随机矩阵算法综合利用计量信息系统采集的电量、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因素等电力计量信息数据进行同步分析，结果更加可靠，能够较好地适应智能电表的普及和电力计量系统智能化发展要求，解决了当前算法数据源单一、数据计算负荷量大、误检和漏检严重的问题。同时本系统在识别用户存在窃电行为后进一步对用户窃电开始时间和结束时间进行定位并计算出窃电时长，为窃电稽查和电费追补提供数据支撑，弥补了当前算法无法确定窃电时间的缺陷。

主权项

1.一种基于高维随机矩阵的用户窃电行为辨识系统，其特征在于，包括：输入输出模块(1)、调度模块(2)、数据分析模块(3)、本地数据库接口模块(4)、远程数据库接口模块(5)、本地数据库(6)；输入输出模块(1)：根据待分析用户列表路径通过OLE数据库引擎连接并打开待分析用户列表，利用ADO.NET中的数据集DataSet对象一次性提取所有待分析用户数据，每个用户占据数据集对象的一行，以数据中的行数据为单位采用FIFO技术创建待分析用户队列供调度模块(2)调用；另外该模块还用于接收数据分析模块(3)的分析结果并通过数据绑定的方法利用DataGrid控件实现结果输出显示；调度模块(2)：调用输入输出模块(1)创建的待分析用户队列，并利用FIFO的出队列操作将队列的第一条用户信息出队列后传送给远程数据库接口模块(5)，同时使用多线程并发执行技术创建监控线程对数据分析模块(3)进行监控，监控线程与数据分析模块(3)中的数据分析过程并行执行，实时监控数据分析模块(3)的分析进程，监控线程在每次监控到数据分析模块(3)完成数据分析后将待分析用户队列的第一条信息出列并传送给远程数据库接口模块(5)同时继续进行下一次的监控，直到待分析用户队列全部分析完成后读取输入输出模块(1)的所有输出结果并传送给本地数据库接口模块(4)；数据分析模块(3)：用于接收远程数据库接口模块(5)的用户电力计量信息数据构建高维随机矩阵及其协方差矩阵，并求协方差矩阵特征根λ1≤λ2≤…≤λn；进一步，并利用协方差矩阵特征值的谱分布函数和协方差矩阵特征值的谱分布函数的极限收敛函数分别求取协方差矩阵特征值在复平面的分布与协方差矩阵特征值的谱分布函数的极限收敛函数于复平面上的函数轨迹；然后，根据单环定律判定原则分析协方差矩阵特征值的谱分布函数极限收敛函数的轨迹圆环外是否有奇异特征值点以判定用户是否存在窃电等异常用电情况；最后，数据分析完成后如果发现窃电则进一步利用平均谱半径变化曲线波动规律定位用户窃电开始时间并将结果输出给输出输出模块(1)进行输出显示，同时通知调度模块(2)本次分析完成；否则直接通知调度模块(2)本次分析完成；本地数据库接口模块(4)：用于接收调度模块(2)的用户窃电记录信息并根据用户名和户表编号采用Insert方法添加进本地数据库(6)；远程数据库接口模块(5)：接收调度模块(2)的用户信息，并根据用户名和户表编号于计量系统远程数据库中采用数据库事务管理的方法检索出该用户24小时内的电量、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因素等电力计量信息数据并传送给数据分析模块(3)；本地数据库(6)：用于存储用户窃电记录信息。用户窃电记录信息包括用户名、户表编号、窃电开始时间、窃电时长。