第一階段菲開題報(bào)告

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(開題報(bào)告)目: 基于用戶電壓功率因數(shù)防竊電策略研究題院系名稱： 電氣專業(yè)班級(jí)：電氣 1506 班 學(xué)生 菲學(xué)號(hào)：201523010630 指導(dǎo)教師：教師：講 師2019 年 3 月 2 日開題報(bào)告填寫要求1開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格的依據(jù)材料之一。應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)后生效。2開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上）打印，打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見。3“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_

2、題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于 15 篇，其中英文文獻(xiàn)不少于 2 篇。4有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo) GB/T 740894數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示定的要求，一律數(shù)字書寫。如“2017 年 11 月 20 日”或“2017-11-20”。用畢業(yè)設(shè)計(jì)（）開題報(bào)告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫不少于 2000 字的文獻(xiàn)綜述：文 獻(xiàn) 綜 述1 課題背景及意義電力 是人類 中的最寶貴的 ,不僅人們的日常生活、工作、各種活動(dòng)依賴電力,生產(chǎn)與科學(xué)研究也同樣離不開電力 。電力供應(yīng)出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致城市照明系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、交通信號(hào)

3、系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施的失效,嚴(yán)重影響人們的正常生活秩序,可以說(shuō)現(xiàn)如今人類 已經(jīng)完全離不開電力系統(tǒng)了。動(dòng)了市場(chǎng)用電需求增長(zhǎng),少數(shù)人試圖通過(guò)竊電的途徑來(lái)降低生活成本和經(jīng)營(yíng)成本。竊電不僅是擾亂秩序的違法行為,還危害用電戶的人身戶安全,影響電網(wǎng)安全運(yùn)行,損害供電企業(yè)利益,浪費(fèi)電力能源1。隨著科技的進(jìn)步,竊電的方式越來(lái)越趨向智能化、多樣性和隱蔽性,客觀上為供電企業(yè)創(chuàng)新反竊電技術(shù)和管理方法提出了更高的要求。但是由于各種，目前竊電現(xiàn)象還普遍存在，部分地區(qū)甚至還很猖獗， 給供電企業(yè)也造成巨大損失。作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一的供電企業(yè),在計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面有了較快發(fā)展,、自動(dòng)化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,但是我國(guó)目前供電

4、企業(yè)在電量自動(dòng)化管理方面,技術(shù)相對(duì)落后,線路損失率居高不下,竊電現(xiàn)象嚴(yán)重,損失巨大,供電可靠性、供電質(zhì)量都有待進(jìn)一步提高。以現(xiàn)代化信息處理系統(tǒng)為基礎(chǔ)的電量管理及反竊電系統(tǒng)的實(shí)施,適應(yīng)了供電企業(yè)提高管理水平和效益的迫切要求。電力企業(yè)積累了大量的歷史用電數(shù)據(jù),而絕大部分供電企業(yè)面對(duì)大量用戶歷史電量信息,并不能快速、有效、全面的對(duì)用電數(shù)據(jù)和竊電行為進(jìn)行分析,滿足企業(yè)這一迫切需求的強(qiáng)的工具就是數(shù)據(jù)挖掘35。2 國(guó)內(nèi)外研究概況2.1 竊電問(wèn)題的現(xiàn)狀科技技術(shù)日新月異的發(fā)展不僅給建設(shè)提供了新的機(jī)遇，高科技智能的竊電方式也開始逐漸蔓延，給反竊電工作提出了新的。傳統(tǒng)的竊電一般只是損壞、計(jì)量器或者表外接線，比較直

5、觀也容易發(fā)現(xiàn)，但是現(xiàn)在的竊電方式慢慢深入到了箱內(nèi)部，改變了其測(cè)量原理或測(cè)量參數(shù)，使得從外觀上無(wú)法是否存在竊電，只能打開箱，無(wú)形中加大了反竊電工作難度。最新出現(xiàn)的竊電技術(shù)甚至都不用打開箱，可以做到隨時(shí)竊電，靈活性大，隱蔽性強(qiáng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)竊電趕到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，竊電裝置已經(jīng)被取走，電能表正常工作，而且沒有任何竊電痕跡，使得反竊電工作更是難上加難6,7。保證電網(wǎng)企業(yè)及時(shí)收回電費(fèi)是確保電力發(fā)展的必要條件，也是保護(hù)國(guó)有資產(chǎn)并維護(hù)市場(chǎng)秩序的必然選擇。但是由于各種，目前竊電還普遍存在，部分地區(qū)甚至還很猖獗。竊電給電網(wǎng)企業(yè)帶來(lái)的損失是巨大的。據(jù)全統(tǒng)計(jì)，美國(guó)因竊電而造成的損失每年高達(dá) 40 億，每年損失 5 億加元，以色列

6、每年要損失 4000 萬(wàn)，而中國(guó)這一數(shù)字達(dá)到 200 億元，像、菲律賓等東南亞更為嚴(yán)重。由于電能不能且傳輸速率快，因此雖然竊電手法五花八門，但實(shí)際上用戶并未偷走“電能”，而是通過(guò)某些影響計(jì)量裝置，使之出現(xiàn)計(jì)量偏差進(jìn)而達(dá)成少繳電費(fèi)的目的。常見的竊電方法可以分為與計(jì)量裝置有竊電和與計(jì)量裝置無(wú)竊電兩大類。其中與計(jì)量裝置有竊電主要包括欠壓竊電法、欠流竊電法、移相竊電法、擴(kuò)差竊電法等; 而與計(jì)量裝置無(wú)設(shè)備容量竊電等8。2.2 防竊電技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)竊電包括繞越計(jì)量裝置竊電、私自增加用電防竊電技術(shù)，顧名思義主要指的是預(yù)防電竊所運(yùn)用的技術(shù)。具體來(lái)說(shuō)，要想理解防竊電技術(shù)的概念，首先應(yīng)理解什么是竊電，所

7、謂竊電主要指的是以占用電能為目的，采用各種竊用電能的行為。理解竊電的概念，防竊電這一概顯而易見了，主要指的是防止以占用電能為目的，采用各種竊用電能的行為出現(xiàn)。知曉了竊電與防竊電的概念，防竊電技術(shù)這一概這一基礎(chǔ)上，就顯得更加透徹了，防竊電技術(shù)主要指的是防止以占用電能為目的，采用各種竊用電能的行為出現(xiàn)所采用的技術(shù)。盡管竊電手法多種多樣，然而這些竊電行為都會(huì)在竊電用戶用電量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上反映出來(lái)，特定時(shí)期內(nèi)用戶用電統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與用戶的用電習(xí)慣與特征相關(guān)過(guò)對(duì)海量的用電統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，提取出對(duì)決策者決策有價(jià)值的信息，可發(fā)現(xiàn)其背后隱藏的客觀規(guī)律，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)防竊電目的。考慮到竊電行為造成的惡劣影響，所以長(zhǎng)期以來(lái)，電力公

8、司對(duì)防竊電的研究一直沒有松懈，不斷有新技術(shù)、新方法被提出。常見的防竊電技術(shù)措施如下：1采用計(jì)量計(jì)量箱或?qū)Ｗ兿洹?采用防偽、防撬鉛封。3采向計(jì)量或逆止式。4. 對(duì)低壓用戶加裝漏電保護(hù)開關(guān)。5. 三相四線戶改用三只單相表或三相三線戶改用三元件。6在電壓互感器回路加裝失壓保護(hù)功能或失壓儀器。7. 在電能表內(nèi)加裝防竊電裝置或采用具備防竊功能的8. 封閉變壓器低出線端至計(jì)量表箱的導(dǎo)體。大數(shù)據(jù)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)逐漸得到廣泛的應(yīng)用，大數(shù)據(jù)是指無(wú)法在可。的時(shí)間內(nèi)用傳統(tǒng)的 IT 技術(shù)、軟硬件工具和數(shù)學(xué)分析方法，對(duì)其進(jìn)行感知、獲取、管理、處理和分析的數(shù)據(jù)集合。智能電網(wǎng)被看作是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的重要技術(shù)領(lǐng)域之一，用電信息采集

9、系統(tǒng)是電網(wǎng)公司信息化建設(shè)的重要基礎(chǔ)，是提升服務(wù)能力、延伸電力市場(chǎng)、創(chuàng)新平臺(tái)的重要依托。目前電網(wǎng)公司的用電信息已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)“全、全覆蓋”，能夠及時(shí)、完整、準(zhǔn)確掌控廣大電力用戶的用電數(shù)據(jù)和信息。然而，如何應(yīng)用用電信息系統(tǒng)多年來(lái)運(yùn)行與沉淀的大量數(shù)據(jù)，研究防竊電的策略、分析數(shù)據(jù)處理方法、構(gòu)建防竊電模型等，是該領(lǐng)域的具有性的問(wèn)題。根據(jù)用電信息采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，建立各種數(shù)據(jù)與各類異常與竊電行為之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，據(jù)此，建立基于大數(shù)據(jù)的防竊電結(jié)構(gòu)化模型，進(jìn)而解決大數(shù)據(jù)條件下的竊電行為問(wèn)題。3 參考文獻(xiàn)1. 智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)中防竊電與電力負(fù)荷子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)D.北京交通大學(xué),2017.2劉增明供電企業(yè)防竊電方法

10、和對(duì)策的研究D北京: 華北電力大學(xué)，201334. 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在電量管理與反竊電系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究D.大學(xué),2004.,.基于用電信息大數(shù)據(jù)的防竊電方法研究J.電測(cè)與儀表,2018,55(21):43-49.5 高明,. 淺談竊電技術(shù)與反竊電措施J. 電氣應(yīng)用,2015,34(S1):122-124+128.6馬中鋒,.淺談竊電技術(shù)與反竊電措施J.通訊世界,2016(18):178-179.7 ,等.基于離群點(diǎn)算法和用電信息系統(tǒng)的反竊電研究J.電力系統(tǒng)保護(hù)與, 2015(17):69-74.8 王濤. 電力企業(yè)裝表接電工作中反竊電技術(shù)及其應(yīng)用對(duì)策 J. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2018,15(09):

11、66-67.9,.供電企業(yè)防反結(jié)合反竊電方案J.農(nóng)村電工,2018,26(04):48.10 ,欽偉勛,李寧,.用電數(shù)據(jù)特征的竊電行為分析方法研究J.中國(guó)計(jì)量大學(xué)學(xué)報(bào),2017,28(04):498-503.11 , 朱翠艷. 應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)構(gòu)建反竊電管理系統(tǒng)的研究 J. 中國(guó)電力,2017,50(10):181-184.12 ,.根據(jù)功率因數(shù)突變現(xiàn)象判定電能計(jì)量裝置故障的方法J.電工技術(shù),2001(04):13-14.13 瑛,.應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的反竊電分析J.電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào),2016,30(10):1558-1567.16 Electricity theft: a comparativ

12、e analysisJEnergy Policy，2004，32( 18) : 2067-207618 Tureczek, Alexander; Nielsen, Per Sieverts; Madsen, Henrik. Electricity Consumption Clustering Usinart Meter Data19 Ramos,S;Duarte, J.M.; Duarte, F.J.;Vale, Z. A data-mining-based methodology to supportMV electricity customerscharacterization. Ener

13、gy Build. 2015, 91,1625.畢業(yè)設(shè)計(jì)（）開題報(bào)告本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究（途徑）：1 本課題要解決的問(wèn)題本課題的防竊電策略不同于傳統(tǒng)的儀表硬件設(shè)備或者用管理進(jìn)行防竊電，而是利用現(xiàn)有的大量數(shù)據(jù)，對(duì)用戶用電行為進(jìn)行分析，使用層次聚類算法，檢測(cè)竊電用戶，著重解決以下幾個(gè)問(wèn)題：(1) 掌握層次聚類算法主要思想。對(duì)層次聚類算法的深入掌握能夠幫助建立竊電檢測(cè)模型。選擇合適的對(duì)象距離計(jì)算方式和集群距離計(jì)算方式。(2) 竊電行為檢測(cè)模型的建立。當(dāng)用戶通過(guò)改變電壓使電能計(jì)量裝置少計(jì)進(jìn)行竊電時(shí)，對(duì)于欠壓法竊電，此時(shí)電壓的值就會(huì)超出正常范圍。在供電方式為三相的情，會(huì)出現(xiàn)電壓斷相、失

14、壓和電壓不平衡，在正常的情 ，三相電壓應(yīng)該在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)。當(dāng)用戶通過(guò)移相法進(jìn)行竊電時(shí)，會(huì)導(dǎo)致功率因數(shù)異常。一般在正常的用電情 ，功率因數(shù)會(huì)穩(wěn)定在一定的范圍，若超出的了正常范圍，則存在竊電的可能。(3) 數(shù)據(jù)初始化，現(xiàn)階段系統(tǒng)積累了海量的用戶用電數(shù)據(jù)，但是在進(jìn)行數(shù)據(jù)的過(guò)程中存在諸多的不確定因素，使得系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)容易受到值的影 響。(4) 完整反竊電程序的編寫。程序的 為層次聚類算法，還需要明確程序的其他功能模塊。例如 CSV 文件讀入和數(shù)據(jù)的初始化、樹狀圖、滑動(dòng)窗程序、聚類結(jié)果的比較程序等等。2 擬采用的研究(1) 對(duì) python 語(yǔ)言進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，能夠進(jìn)行程序編寫。Python 語(yǔ)言作

15、為面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，具有很多特點(diǎn)。首先，語(yǔ)法簡(jiǎn)單，采用強(qiáng)制縮進(jìn)的方式來(lái)體現(xiàn)語(yǔ)句之間的邏輯關(guān)系，具有很高的可讀性；其次，Python 程序還可以在任何安裝解釋器的計(jì)算機(jī)環(huán)境中運(yùn)行，它可以集成 C、C+、Java 等語(yǔ)言編寫的代碼。最后，Python 的函數(shù)庫(kù)十分豐富，編寫 Python 程序可以利用大量已有的庫(kù)函數(shù)，節(jié)省大量的時(shí)間。(2) 分析現(xiàn)有的竊電，從各個(gè)方面了解現(xiàn)有的竊電，從竊電原理出發(fā)，對(duì)發(fā)生竊電行為的用戶，提取電量變化的特征，建立竊電檢測(cè)模型。(3) 分析主要的對(duì)象間和集群間距離計(jì)算方式，比較各個(gè)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇適合處理電力數(shù)據(jù)的計(jì)算方式。采用樹狀圖的形式來(lái)表示聚類結(jié)果，可以在不同程度上解釋聚類結(jié)果，具有良好的可解釋性。(4) 在 python shell 環(huán)境中編寫竊電檢測(cè)程序，主要流程如圖一所示。開始列表中20*y到19+20*y的用戶a+1?NOYESYESy<k-1？NO結(jié)束圖一 竊電檢測(cè)程序流程圖YESmax(list_2)=max(list_3)?NO這個(gè)表號(hào)用i+2天的數(shù)