基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的竊電行為分析與查處

摘要：竊電是指用電客戶為了達(dá)到少交或不交電費(fèi)目的使用非法秘密的手段侵占電能的行為，給國家和電力企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文研究通過基于聚類和分類的大數(shù)據(jù)技術(shù)，縮小竊電嫌疑用戶范圍，減少防竊電的工作量，提高稽查針對性，為供電單位進(jìn)行竊電偵查提供依據(jù)，減少供電企業(yè)財(cái)務(wù)損失，保障電網(wǎng)運(yùn)行安全。

關(guān)鍵字：竊電;聚類;分類;大數(shù)據(jù)

0 引言

當(dāng)今社會，電能對國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的提高具有非常重要的作用，為了提高電能利用率，我們通過各種辦法來降低線損率，而竊電行為是造成線損率高的重要原因之一。近些年，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，通過高科技手段進(jìn)行竊電的行為逐漸增多，這些技術(shù)手段不但隱蔽性強(qiáng)，而且容易控制，用戶的竊電量大，查處難度非常大。竊電行為日益嚴(yán)重，這不僅讓電力企業(yè)遭受重大經(jīng)濟(jì)損失，也嚴(yán)重影響了經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會穩(wěn)定，應(yīng)該針對竊電發(fā)展的特點(diǎn)，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段和方法，對竊電行為進(jìn)行打擊。

1 竊電起因與特征

1.1 竊電的產(chǎn)生

（1）電費(fèi)仍然是廣大企業(yè)客戶生產(chǎn)和經(jīng)營成本的一大部分，特別是高耗能企業(yè)，承包和租賃的私企。因此，一些客戶采取竊電的方式來降低成本，解決資金不足問題。

（2）電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)個(gè)別職工為利益與客戶內(nèi)外勾結(jié)，對客戶竊電行為視而不見。另外用電營銷管理上存在著一定漏洞，營銷各環(huán)節(jié)間的制約、監(jiān)督作用沒有有效發(fā)揮，為竊電尤其是內(nèi)外勾結(jié)竊電提供了可乘之機(jī)。

（3）群眾的法律意識、法制觀念淡薄，相關(guān)法律法規(guī)宣傳力度不夠，使眾多客戶認(rèn)為竊電不是犯罪，加上多年來對竊電行為的查處力度不夠，都是導(dǎo)致竊電屢禁不止的主要原因。

1.2 竊電的特點(diǎn)

隨著社會整體用電量的不斷增加，不但居民竊電現(xiàn)象在增加，而且工商戶、民營企業(yè)竊電的數(shù)量也在逐漸增加。在當(dāng)前社會發(fā)展的條件下，反竊電的這種犯罪行為分析與查處已經(jīng)變得非常困難，電網(wǎng)企業(yè)亟需開拓新的途徑，利用新的技術(shù)手段和方法開展反竊電工作。

2 常用反竊電分析手段

（1）線損率判定法

該方法利用線損精細(xì)化平臺對臺區(qū)實(shí)測線損率的計(jì)算結(jié)果判定竊電重災(zāi)臺區(qū)。例如，某些供電單位設(shè)定實(shí)測線損率≥50%的為竊電重災(zāi)臺區(qū)、即竊電高發(fā)臺區(qū)。線損精細(xì)化平臺在評估臺區(qū)線損率時(shí)采用的是同期供售電量比對的方法，供電量由臺區(qū)供電變壓器低壓側(cè)的計(jì)量裝置量測，售電量則通過每月抄表電量加總獲得。實(shí)際使用中本方法往往遇到兩方面的問題：一是由于一些管理性問題（如戶變關(guān)系不準(zhǔn)確）或技術(shù)性問題（如表計(jì)接線錯(cuò)誤、通信故障等），很多臺區(qū)的實(shí)測線損率出現(xiàn)負(fù)值、零值或異常高值（甚至可能達(dá)到或超過100%），對實(shí)測線損率異常的臺區(qū)本判定方法不再適用;二是臺區(qū)技術(shù)線損率本來就因供電范圍、供電戶數(shù)、負(fù)載率、供電方式（架空線/電纜供電）等因素而有所不同，采用統(tǒng)一的閾值標(biāo)準(zhǔn)（如≥50%）往往出現(xiàn)竊電高發(fā)臺區(qū)的錯(cuò)判或漏判。

（2） 功率因數(shù)分析法

該方法直接對逐個(gè)用戶進(jìn)行偵查，并主要應(yīng)用于考核功率因數(shù)的大工商業(yè)用戶。在正常用電方式下，一般而言用戶的負(fù)荷功率因數(shù)比較穩(wěn)定、或者在一定的波動范圍內(nèi)規(guī)律地波動。用戶竊電主要采用使有功少計(jì)或不計(jì)的方式，故而會導(dǎo)致功率因數(shù)計(jì)量值的突降并保持低位運(yùn)行。因此，通過功率因數(shù)的變化（例如低于歷史值或標(biāo)桿值10%）可判斷大工商業(yè)用戶是否存在竊電嫌疑。為應(yīng)用功率因數(shù)分析法，需對大工商業(yè)用戶做好功率因數(shù)統(tǒng)計(jì)工作，掌握其歷史的功率因數(shù)情況和同行業(yè)用戶的一般情況，這是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。另一個(gè)問題是，功率因數(shù)異常低也可能由于無功補(bǔ)償不足引起，因此應(yīng)用中也存在誤判的問題。此外，此類方法僅適用于大工商業(yè)用戶，而竊電多發(fā)在低壓的居民、非居民用戶中，這也使得功率因數(shù)判定法在竊電偵查中的用武之地非常有限。

（3） 數(shù)據(jù)挖掘法

數(shù)據(jù)挖掘類偵查方法也直接針對每一用戶進(jìn)行，依據(jù)所使用的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的不同，主要有基于聚類（clustering）、基于分類（classification）的兩種方法。聚類方法基于竊電是小概率事件的思想，對用戶群的負(fù)荷數(shù)據(jù)（一定時(shí)間跨度的負(fù)荷曲線）實(shí)施聚類分析，根據(jù)負(fù)荷曲線的相似程度將用戶劃分為若干簇。若某用戶所屬簇的用戶數(shù)很少，則表明該用戶用電模式與多數(shù)用戶不同，從而被歸為異常類、具有竊電嫌疑。分類方法則是一種有監(jiān)督的學(xué)習(xí)方法。該方法需要已知一組用戶，對這組用戶不僅要知道歷史負(fù)荷曲線，還需要知道經(jīng)用電稽查判定該組用戶是否竊電的標(biāo)識量，這兩類信息一起構(gòu)成訓(xùn)練樣本訓(xùn)練出分類器。分類器可以是一組判定規(guī)則、決策樹、支持向量機(jī)等多種形式。然后，將訓(xùn)練出的分類器進(jìn)一步用于其他用戶是否竊電的判斷。

3 案例分析

某供電單位通過對大量歷史竊電案例進(jìn)行基于PCA的大數(shù)據(jù)分析，生成竊電行為特征庫，并對城區(qū)竊電告發(fā)區(qū)域進(jìn)行分析。

通過對用戶數(shù)據(jù)的分析，可以區(qū)分用戶正常用電和非正常用電的特征區(qū)別，并以此來對用戶以后的用電進(jìn)行預(yù)測。實(shí)驗(yàn)測試通過基于 PCA 的用戶用電特征提取算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提取用戶用電特征。再使用基于RVFLN的用戶竊電診斷算法進(jìn)行用戶竊電診斷。通過算法根據(jù)日常數(shù)據(jù)進(jìn)行竊電、違約用電分析，發(fā)現(xiàn)用戶存在竊電的嫌疑。

竊電的查處需要進(jìn)一步結(jié)合現(xiàn)場查勘，查看的內(nèi)容如下。

（1）防盜證明。在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)相關(guān)的竊電設(shè)備或被損壞電力設(shè)備。例如，對竊電場景進(jìn)行拍照，并確定了竊電用戶。

（2）估計(jì)反竊電時(shí)間。應(yīng)對實(shí)際用電情況進(jìn)行仔細(xì)了解，對近年來的每月用電量進(jìn)行比較分析，從中找出疑點(diǎn)，更不能依據(jù)竊電者自己的陳述來確定竊電時(shí)間。

（3）確定竊電電量。在供電企業(yè)的供電設(shè)施上擅自接線用電的竊電量按私接設(shè)備額定容量乘以實(shí)際用電時(shí)間計(jì)算。以其他行為竊電的，所竊電量按計(jì)費(fèi)電能表標(biāo)定電流值乘以實(shí)際竊電時(shí)間計(jì)算確定。當(dāng)無法查明竊電時(shí)間時(shí)，竊電日數(shù)至少以 180 天計(jì)算，每天竊電時(shí)間，動力用戶按 12 小時(shí)計(jì)算，照明用戶按 6 小時(shí)計(jì)算。

（4）竊電處理要快速、準(zhǔn)確。在發(fā)現(xiàn)竊電行為屬實(shí)后，按照有關(guān)規(guī)定馬上進(jìn)行停電。在保護(hù)現(xiàn)場的前提下，確定竊電類型并及時(shí)填寫《違約用電、竊電處理工作單》，由竊電方責(zé)任人簽字認(rèn)可。

經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，該戶私自打開電表，更改計(jì)量回路阻值，根據(jù)《供電營業(yè)規(guī)則》規(guī)定，追補(bǔ)基本電費(fèi)外，并追加基本電費(fèi)的三倍違約使用電費(fèi)。

4 結(jié)論

本文通過應(yīng)用PCA和RVFLN大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對用戶竊電行為的高效診斷和挖掘，減小供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。

參考文獻(xiàn)

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[2]竇健，劉宣，盧繼哲，吳迪，王學(xué)偉. 基于用電信息采集大數(shù)據(jù)的防竊電方法研究[J]. 電測與儀表，2018，55（21）：43-49.

黃宇斌，（1993-），男，本科，助理工程師，中級工，從事計(jì)量運(yùn)維以及用電檢查工作。E-mail：775697311@qq.com