本發(fā)明屬于發(fā)電、變電或配電領(lǐng)域，尤其涉及一種用于供、配電系統(tǒng)用戶用電模式的判別方法。

背景技術(shù)：

2010年起，在國家電網(wǎng)公司的統(tǒng)一部署下，各地供電公司開始全面推進(jìn)低壓集抄系統(tǒng)的應(yīng)用，采用集中抄表管理系統(tǒng)(簡稱集抄系統(tǒng))來集中采集用戶的用電數(shù)據(jù)(簡稱集抄數(shù)據(jù))，目前已基本實現(xiàn)全覆蓋。實施這項工作的目的，一是降低抄表工作量、提高抄表質(zhì)量，二是提升用電管理的信息化和自動化水平。

從實際應(yīng)用情況來看，集抄數(shù)據(jù)常出現(xiàn)缺失、突變或與表計顯示值不一致的問題。為提高集抄數(shù)據(jù)用于出賬的準(zhǔn)確性，目前的做法是：在出賬前對集抄數(shù)據(jù)缺失和異常(環(huán)比增/減幅超出一定范圍)的用戶實施人工核抄、以核抄數(shù)據(jù)作為出賬依據(jù)；二是，每3～6個月對所有用戶進(jìn)行一次人工核抄，對核抄和集抄偏差部分實施電量電費退/補。除此之外，部分供電公司還率先研發(fā)了集抄消缺系統(tǒng)，每月將集抄數(shù)據(jù)缺失的用戶整理出來，及時開展現(xiàn)場消缺。上述復(fù)核消缺方法對提高集抄出賬準(zhǔn)確率起到了積極作用，但實際運用中仍發(fā)現(xiàn)如下問題：

(1)集抄數(shù)據(jù)缺陷現(xiàn)象很多，但目前的消缺主要查找集抄數(shù)據(jù)缺失的用戶、以提高在線率和成功率，對日凍結(jié)電量突降、部分日數(shù)據(jù)缺失等問題并不做分析和改進(jìn)，無法全面發(fā)現(xiàn)集抄系統(tǒng)中潛在的問題。

(2)造成集抄數(shù)據(jù)缺失或缺陷的原因很多，譬如集中器故障、電能表故障、載波信號問題、臺區(qū)關(guān)聯(lián)問題、用電異常等等，找準(zhǔn)原因是解決問題的前提。目前工作中只是找出待消缺的用戶清單，造成數(shù)據(jù)缺失的原因則完全要靠人工現(xiàn)場排查，效率低，不利于消缺任務(wù)的及時完成。

(3)集抄數(shù)據(jù)是否異常不完全與環(huán)比增/減幅的大小對應(yīng)——季節(jié)變遷等因素也會導(dǎo)致月用電量大幅變化、造成正常誤判為異常；反之，月用電量低位運行但不怎么波動的竊電用戶卻會被誤判為正常。前者白白增加了每月人工補抄的工作量，后者則又使得電量電費流失、未予及時追繳。

(4)對集抄異常用戶安排核抄后，一旦發(fā)現(xiàn)核抄結(jié)果與集抄數(shù)據(jù)有偏差，往往就以核抄數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，對人工核抄質(zhì)量缺乏必要的監(jiān)督和管控。

(5)集抄數(shù)據(jù)蘊含著大量有用信息，可指導(dǎo)消缺、反竊電、消缺/核抄質(zhì)量評價等多方面的工作，但目前僅作為出賬的依據(jù)之一；同時，消缺工作組、稽查組、核抄組之間又缺乏必要的信息溝通，不利于問題的及時發(fā)現(xiàn)和工作的有序推進(jìn)。

目前，集抄數(shù)據(jù)出現(xiàn)如下5種情況之一時，安排人工核抄：

(1)數(shù)據(jù)缺失：目前僅限于當(dāng)期集抄數(shù)據(jù)中找不到某用戶的正向總有功電量(凍結(jié)值)數(shù)據(jù)，此條作為待消缺用戶的判定依據(jù)；

(2)零電量：指當(dāng)期正向總有功電量(用電量)為零；

(3)總分不匹配：此條僅針對采用分時電價的用戶，指當(dāng)期正向總有功電量(用電量)不等于當(dāng)期分費率有功電量之和的情況；

(4)首次出賬：指報裝接電后第一次出賬的情況；

(5)環(huán)比增長率≥50％：指當(dāng)期用電量與上期用電量之差與上期用電量的比值的絕對值大于等于50％的情況。

上述復(fù)核原則的問題主要集中于第(1)點中的消缺原則和第(2)、(5)點中的異常判定原則，不合理具體表現(xiàn)在：

(1)將消缺用戶對象限定于集抄數(shù)據(jù)缺失的情況，而實際上存在一些數(shù)據(jù)不全部缺失但存在缺陷的用戶，數(shù)據(jù)缺陷包括部分日期數(shù)據(jù)缺失、凍結(jié)值突變等現(xiàn)象，若不對這些現(xiàn)象梳理仍然無法全面對累計電量的正確性加以判斷。

(2)集抄異常判定中月用電量“環(huán)比波動率≥50％”的原則沒有考慮季節(jié)性氣候變遷的影響。氣溫敏感型用戶在季節(jié)交替時用電波動量很大，按此規(guī)則會被誤判為需要核抄的用戶，白白增加核抄工作量。

(3)月用電量“環(huán)比波動率≥50％”的復(fù)核原則也沒有考慮竊電因素的影響。竊電可能使用電量處于較低水平，月間并無太大波動，按環(huán)比波動率原則這種異常情況反而可能被誤判為正常，延誤了電費追繳。

(4)復(fù)核原則沒有考慮用戶特有用電模式的影響。由于都市國際化、流動人口增加、生活質(zhì)量提高、市場經(jīng)濟發(fā)展等多方面因素，上海低壓用戶(尤其居民用戶)涌現(xiàn)出不少新模式。例如，空置房、出租房、定期度假/出差/回鄉(xiāng)等等。如果脫離用戶自身用電模式而簡單依據(jù)單月用電量水平和環(huán)比波動率判定異常，也會造成誤判而白白增加復(fù)核工作量。

上述一系列問題本質(zhì)上表明，提高集抄質(zhì)量、提升營銷業(yè)務(wù)水平與集抄數(shù)據(jù)分析能力的提升密切關(guān)聯(lián)、相輔相成。為使集抄系統(tǒng)的應(yīng)用能真正起到其應(yīng)有的作用，亟需提升對集抄數(shù)據(jù)的分析能力，并基于集抄數(shù)據(jù)分析構(gòu)建包含消缺、復(fù)核、稽查、出賬、考評等多環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)流程，建立一種更為智能和全面的集抄復(fù)核管控系統(tǒng)，以準(zhǔn)確測算出整個電網(wǎng)的產(chǎn)量，銷量和損耗，使電力部門可依據(jù)其數(shù)據(jù)加強管理，盤點庫存，降低損耗，彌補漏缺。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種低壓集抄系統(tǒng)零電量用戶的智能辨識方法，其按用戶的當(dāng)月集抄有功總電量水平和電量環(huán)比波動率，進(jìn)行集抄數(shù)據(jù)異常的初步判定，一方面使得判斷邏輯可行，另一方面也迫使零電量問題在第一次出現(xiàn)時就予重視和核查。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種低壓集抄系統(tǒng)零電量用戶的智能辨識方法，包括按當(dāng)月集抄有功總電量水平和電量環(huán)比波動率，進(jìn)行集抄數(shù)據(jù)異常的初步判定，初步篩選出可能為異常的用戶，其可能為異常的用戶分為待消缺用戶、待稽查用戶和待核抄用戶，其特征是：

1)對于當(dāng)期月總用電量為零且近兩年中無竊電記錄的用戶，根據(jù)其是否為零電量模式用戶來進(jìn)一步判定是否需要對其進(jìn)行核抄；

2)符合下列情況的用戶，屬于零電量模式用戶：

A、在當(dāng)期抄表月份前6個月的月用電量值處于低值狀態(tài)；

B、在當(dāng)期抄表月份前6個月的月總正向有功電量反復(fù)波動，并保持月總正向有功電量為零或處于低值狀態(tài)；

C、去年同期月總正向有功出賬電量為接近零值或處于低值狀態(tài)；

3)如果屬于上述三種情況，則認(rèn)為當(dāng)期總正向有功電量接近零值或處于低值狀態(tài)屬于正常的現(xiàn)象，屬零電量模式用戶，進(jìn)而依據(jù)近半年有無復(fù)核為正常的記錄來判定是否需要核抄；反之，若不屬于上述三種情況而當(dāng)月總正向有功電量接近或處于低值狀態(tài)，則認(rèn)為是異常零值，立即判定為待核抄用戶；

4)對于零電量模式用戶，如果半年內(nèi)有復(fù)核為正常的記錄，則仍判定為正常；若無半年內(nèi)復(fù)核為正常的記錄，則判定為待核抄用戶；

5)若用戶在近兩年內(nèi)有竊電記錄，則一旦出現(xiàn)當(dāng)期用電量為零、或者當(dāng)期用電量大幅下降或者谷電比重突增，判定為待稽查用戶。

具體的，所述的低值狀態(tài)是指當(dāng)期抄表月份前6個月的月用電量值或總正向有功電量最大值小于10度電。

進(jìn)一步的，在所述的步驟4)中，若無半年內(nèi)復(fù)核為正常的記錄的情況，包括半年內(nèi)沒有進(jìn)行過復(fù)核的記錄以及復(fù)核的記錄為異常兩種情況。

進(jìn)一步的，所述的步驟5)中，當(dāng)期用電量大幅下降的判斷依據(jù)為

其中，當(dāng)期抄表月份為第Y年、第M月；為第k個用戶當(dāng)期集抄所得有功月總用電量的環(huán)比波動率。

進(jìn)一步的，所述的步驟5)中，當(dāng)期用電量谷電比重突增的判斷依據(jù)為

其中，當(dāng)期抄表月份為第Y年、第M月；為第k個用戶當(dāng)期集抄所得谷時段有功用電比重的環(huán)比增長率。

本技術(shù)方案所述的智能辨識方法，先判定該用戶當(dāng)期是否是低用電量或零用電量；對于不是低用電量或零用電量的用戶，再判定該用戶的環(huán)比波動率；在波動率判定時，若用戶上月電量為零，直接判定為該用戶當(dāng)期正常，只對上月用電量非零的用戶計算環(huán)比波動率。

本技術(shù)方案所述的智能辨識方法，通過判定該用戶的環(huán)比波動率，一方面使得判斷邏輯可行，另一方面也迫使零電量問題在第一次出現(xiàn)時就予重視和核查。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點是：

1、對于當(dāng)期月總用電量為零且近兩年中無竊電記錄的用戶，根據(jù)其是否為零電量模式用戶來進(jìn)一步判定是否需要對其進(jìn)行核抄，識別過程簡單，便于操作，易于被用戶接受；

2、按用戶的當(dāng)月集抄有功總電量水平和電量環(huán)比波動率，進(jìn)行集抄數(shù)據(jù)異常的初步判定，一方面使得判斷邏輯可行，另一方面也迫使零電量問題在第一次出現(xiàn)時就予重視和核查。

3、依據(jù)零電量模式對用戶進(jìn)行識別或區(qū)分，有助于識別空置房、出租房、定期度假/出差/回鄉(xiāng)等等情況，有助于避免造成誤判而白白增加復(fù)核工作量，可大大減少現(xiàn)場人工復(fù)核的工作量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明集抄異常智能分析總體流程的方框圖；

圖2是本發(fā)明集抄異常的二次判定流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

圖1中，給出了集抄數(shù)據(jù)異常分析方案中的總體流程方框圖，由圖可知，根據(jù)集抄復(fù)核原則的優(yōu)化方案，針對需消缺用戶、需復(fù)核用戶、需稽查用戶和正常出賬用戶等四類用戶分別設(shè)計了判定流程。其具體流程如下：

(1)數(shù)據(jù)預(yù)處理(第①步)：對每一集抄用戶當(dāng)月的日凍結(jié)電量進(jìn)行差、和運算，求得逐日各費率有功電量、逐日總有功電量、當(dāng)月各費率總有功電量和當(dāng)月總有功電量。

(2)集抄數(shù)據(jù)缺陷判定(第②步)：找出當(dāng)月集抄數(shù)據(jù)存在缺陷的用戶。為此，對用戶當(dāng)期逐日總有功電量和分費率有功電量的缺陷進(jìn)行判定，將日總/分有功電量存在缺陷(缺失或者突變)的用戶納入待消缺用戶清單。不需消缺的用戶執(zhí)行后續(xù)步驟。

(3)新裝用戶判定(第③步)：將首次出賬用戶直接列入需核抄用戶清單，其余用戶執(zhí)行后續(xù)步驟。

(4)總分不匹配判定(第④步)：將當(dāng)月各費率有功電量之和不等于當(dāng)月總有功電量的用戶列入待核抄用戶清單，其余用戶執(zhí)行后續(xù)步驟。

(5)異常初判(第⑤步)：采用目前常規(guī)的判定規(guī)則，即將當(dāng)期用電量為零或月用電量環(huán)比波動率≥50％的用戶初判為異常。初判正常用戶歸為可出賬用戶，初判為異常的用戶執(zhí)行后續(xù)步驟。

(6)集抄異常的二次判定(第⑥、⑦步)：對初判為異常的用戶實施用電模式識別，在此基礎(chǔ)上得到當(dāng)月總有功電量合理范圍，對此類用戶是否異常以及屬于需稽查(竊電可疑)/需核抄的情況進(jìn)行判別。由此最終整理出當(dāng)期的待稽查、待核抄、可出賬用戶清單。

其中，在集抄異常的二次判定(第⑥、⑦步)中，從異常的用戶中除去確定的待消缺用戶之后，對剩余用戶實施模式識別的兩階段判定算法，梳理出當(dāng)期待核抄用戶、待稽查用戶和可出賬用戶清單；

對無歷史竊電記錄且擁有兩年以上集抄數(shù)據(jù)的用戶，開展模式穩(wěn)定性判別，參照歷史用電模式預(yù)測當(dāng)期用電量的合理范圍，進(jìn)而判定當(dāng)期用電量是否異常。

對于無歷史竊電記錄且擁有兩年以上集抄數(shù)據(jù)的用戶，以12個月月份系數(shù)定義用電模式時間序列，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法判定用電模式穩(wěn)定性，其中的12個月月份系數(shù)為月總有功電量占12個月平均月總有功電量的比值。

對判定為用電模式穩(wěn)定的用戶，進(jìn)一步依據(jù)歷史用電數(shù)據(jù)估算其當(dāng)期用電量的合理范圍，進(jìn)而查看集抄所得用電量是否在合理范圍內(nèi)，由此判定集抄數(shù)據(jù)是否異常。

本技術(shù)方案，采用基于模式識別的兩階段判定算法。從低壓用戶中除去確定的待消缺用戶之后，對剩余用戶實施這種兩階段判定算法，即可梳理出當(dāng)期待核抄、待稽查、可出賬用戶清單。

所述的兩階段判定方法包括“初次判定”(簡稱初判)、“二次判定”兩個環(huán)節(jié)，下面對這兩個環(huán)節(jié)的方法予以細(xì)化。

一、初判方法

集抄數(shù)據(jù)異常的初步判定宜采用較為簡單的方法，因為該環(huán)節(jié)面對數(shù)量眾多的用戶，目的是初步篩選出可能為異常的用戶，縮小二次判定的范圍、提高二次判定的效率。

為此，基本沿用目前的異常判定方法，即按當(dāng)月集抄有功總電量水平和電量環(huán)比波動率進(jìn)行初判。

不過，注意到遠(yuǎn)程抄表環(huán)境下對時錯誤或者用戶破壞分費率計度器均會導(dǎo)致分費率有功電量失真，這種數(shù)據(jù)異常比較隱蔽，不一定影響總有功電量的累計值，但由于峰、谷時段電量發(fā)生了偏差，仍會對電費收益造成影響。

為此，本技術(shù)方案對初判方法做出如下改進(jìn)，即：除了考察月總有功用電量的環(huán)比波動率之外，還考察各費率(即分時)有功用電比重的波動率，若其中任何一個的環(huán)比波動率≥50％都初判為異常。

這樣一來，經(jīng)二次判定后，表計存在對時錯誤的用戶會被列入待核抄用戶清單，而破壞分費率計度器的用戶會被列入待稽查用戶清單。

以下記當(dāng)期為第Y年、第M月；表示集抄所得第k個用戶當(dāng)期正向有功總用電量；表示當(dāng)期用于初判的月有功用電量下限值(視核抄和稽查組人員的配置情況，可取零或者一個很小的值，本技術(shù)方案后續(xù)僅考察零電量用戶、即取)；為第k個用戶當(dāng)期集抄所得有功月總用電量的環(huán)比波動率；為第k個用戶當(dāng)期集抄所得谷時段有功用電比重的環(huán)比增長率。

在采用上述符號的約定下，集抄數(shù)據(jù)異常的初判規(guī)則如表1中所示。

表1、集抄數(shù)據(jù)異常初判的判斷表

在進(jìn)行初判時，先判定該用戶當(dāng)期是否是低(零)用電量；不是低(零)電量再判定環(huán)比波動率；在波動率判定時，若用戶上月電量為零，直接判定為該用戶當(dāng)期正常，只對上月用電量非零的用戶計算環(huán)比波動率。

這樣一方面使得識別方法可行，另一方面也迫使零電量問題在第一次出現(xiàn)時就予重視和核查。

二、二次判定方法

本技術(shù)方案中，對初判為疑似異常的用戶進(jìn)一步實施二次判定。

二次判定的目標(biāo)是區(qū)分出待核抄、待稽查、可出賬用戶，總體流程如圖2中所示，其中有以下基本原則：

(1)若用戶在近兩年內(nèi)有竊電記錄，則一旦出現(xiàn)當(dāng)期用電量為零、或者當(dāng)期用電量大幅下降或者谷電比重突增傾向于判定為待稽查用戶。

(2)無竊電記錄的用戶若出現(xiàn)當(dāng)期用電量為零，則需進(jìn)行零電量用電模式的判別。所謂零電量模式，是指該用戶用電量長期為零、經(jīng)常出現(xiàn)零用電量情況或去年同期出現(xiàn)或零電量的情況。對于零電量模式用戶，如果半年內(nèi)有復(fù)核為正常的記錄，則仍判定為正常；若無半年內(nèi)復(fù)核為正常的記錄(包括半年內(nèi)沒有進(jìn)行過復(fù)核或是復(fù)核為異常兩種情況)，則判定為待核抄用戶。

(3)對無歷史竊電記錄且擁有兩年以上集抄數(shù)據(jù)的用戶，需開展模式穩(wěn)定性判別，參照歷史用電模式預(yù)測當(dāng)期用電量的合理范圍，進(jìn)而判定當(dāng)期用電量是否異常。

(4)對于無歷史竊電記錄但集抄數(shù)據(jù)不足兩年、或者歷史數(shù)據(jù)滿兩年但模式穩(wěn)定性判別結(jié)果為不穩(wěn)定的用戶，其歷史用電模式對當(dāng)期集抄數(shù)據(jù)合理性判定不具有很強的參考意義。為此，一旦出線用電量大幅突降或者谷電比重突增的情況，需列為待核抄用戶。

圖2中，對于無歷史竊電記錄且擁有兩年以上集抄數(shù)據(jù)的用戶，以12個月月份系數(shù)定義用電模式時間序列，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法判定用電模式穩(wěn)定性，其中的12個月月份系數(shù)為月總有功電量占12個月平均月總有功電量的比值；

若用戶過去第1～12個月為第I年，過去第13～24個月為第II年；則用電模式穩(wěn)定性分析按如下流程進(jìn)行：

1)將歷史月用電量折算到基準(zhǔn)氣溫下：

第m月的基準(zhǔn)氣溫定義為當(dāng)?shù)囟嗄陙韺?yīng)月份的平均氣溫，將逐月用電量折算到基準(zhǔn)氣溫下，以剔除兩年氣溫差異對月份系數(shù)時間序列相似性的影響；

2)計算月份系數(shù)；

據(jù)基準(zhǔn)溫度下的折算值得到過去24個月的月份系數(shù)；

3)求兩年月份系數(shù)序列的關(guān)聯(lián)度：

用第I年月份系數(shù)、II年月份系數(shù)，定義用戶的兩個用電模式時間序列，它們構(gòu)成關(guān)聯(lián)度分析的兩個因素序列；先計算兩極最大差和最小差，對因素序列中每一因素計算關(guān)聯(lián)系數(shù)，對用戶計算關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值，將關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值大于閾值的用戶判定為用電模式穩(wěn)定；

對判定為用電模式穩(wěn)定的用戶，進(jìn)一步依據(jù)歷史用電數(shù)據(jù)估算其當(dāng)期用電量的合理范圍，進(jìn)而查看集抄所得用電量是否在合理范圍內(nèi)，由此判定集抄數(shù)據(jù)是否異常。

具體的，在將所述的歷史月用電量折算到基準(zhǔn)氣溫下時，按照下列方式進(jìn)行：

首先利用最近一次夏季、冬季的日用電量數(shù)據(jù)，計算用戶k夏季、冬季日有功電量關(guān)于日平均氣溫的靈敏度系數(shù)，分別記為ε_k^SM和ε_k^WT；

其中的ε_k^SM為用戶k夏季日有功電量關(guān)于日平均氣溫的靈敏度系數(shù)，ε_k^WT為用戶k冬季日有功電量關(guān)于日平均氣溫的靈敏度系數(shù)；

夏季為6～9月，冬季為12月～次年2月；

當(dāng)期為第y年、第m月；其中的y＝I,II；m＝1,…,12；

則用戶k該月用電量折算公式為：

式中，為該月用電量折算值，為該月用電量實際值，n_y,m為第y年第m月的天數(shù)；ε_k,m為氣溫靈敏度系數(shù)，第m月為夏季月時取ε_k^SM，第m月為冬季月時取ε_k^WT，春秋季月份時可取0；為當(dāng)?shù)囟嗄陙韺?yīng)月份的平均氣溫，為第y年第m月實際的月平均氣溫均值。

具體的，在計算所述的月份系數(shù)時，據(jù)基準(zhǔn)溫度下的折算值，得到用戶k過去24個月的月份系數(shù)：

其中，當(dāng)期為第y年、第m月；其中的y＝I,II；m＝1,…,121；2為用戶k過去24個月中每年的用電量折算值，為用戶k過去24個月中每個月的用電量折算值，i＝1,…,12；β_k,Y-y,m為用戶k過去24個月的月份系數(shù)。

進(jìn)一步的，在結(jié)算所述的兩年月份系數(shù)序列的關(guān)聯(lián)度時，按照下列步驟進(jìn)行：

用第I、II年月份系數(shù)定義用戶k的兩個用電模式時間序列x_k,I＝{x_k,I(1)…x_k,I(12)}和x_k,II＝{x_k,II(1)…x_k,II(12)}，構(gòu)成關(guān)聯(lián)度分析的兩個用電模式時間因素序列；

為判定兩者的關(guān)聯(lián)度，先計算兩極最大差和最小差：

其中Δ_k,min為最小差，Δ_k,max為最大差x_k,I(i)為用戶k第I年的月份系數(shù)用電模式時間序列，x_k,II(i)為用戶k第II年的月份系數(shù)用電模式時間序列。

其次，對因素序列中每一因素計算關(guān)聯(lián)系數(shù)：

其中Δ_k(i)＝|x_k,I(i)-x_k,II(i)|

式中，ρ∈[0,1]為分辨系數(shù)；

對用戶k計算關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值：

將用戶k計算關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值Δ_k大于閾值的用戶判定為模式穩(wěn)定。

進(jìn)一步的，所述的預(yù)測當(dāng)期用電量的合理范圍，按照下列方式進(jìn)行：

對用電模式判定為穩(wěn)定的用戶預(yù)測當(dāng)期月用電量合理區(qū)間，包括如下兩步預(yù)測用戶當(dāng)期月用電量灰色估計值：

a)首先按月份系數(shù)法預(yù)測當(dāng)期月用電量：

其中，為用戶k的當(dāng)期月預(yù)測用電量，為對用戶k上兩年月均用電量加權(quán)平均后得到的當(dāng)年月均用電量預(yù)測值；M₀為當(dāng)期對應(yīng)的月份；為對用戶k上兩年第M₀月月份系數(shù)加權(quán)平均后預(yù)測得到的當(dāng)期月份系數(shù)；

b)將上式所得預(yù)測值視作當(dāng)期月均氣溫為上兩年同期月均氣溫加權(quán)均值時的月用電量；

則跟據(jù)當(dāng)期實際月均氣溫按下式對當(dāng)期月用電量灰色估計值修正：

其中，為當(dāng)期月用電量灰色估計修正值，為用戶k的當(dāng)期月預(yù)測用電量，ε_k,0為當(dāng)月的氣溫靈敏度系數(shù)，為當(dāng)期實際月均氣溫，為上兩年同期月均氣溫加權(quán)均值。

在實際實施過程中，對于月用電量合理區(qū)間的采用如下的預(yù)測方法：

對用電模式判定為穩(wěn)定的用戶預(yù)測當(dāng)期月用電量合理區(qū)間。包括如下兩步：

(1)預(yù)測用戶k的當(dāng)期月用電量灰色估計值：

首先按月份系數(shù)法預(yù)測當(dāng)期月用電量

其中，為用戶k的預(yù)測當(dāng)期月用電量，為對用戶k上兩年月均用電量加權(quán)平均后得到的當(dāng)年月均用電量預(yù)測值；M₀為當(dāng)期對應(yīng)的月份；為對用戶k上兩年第M₀月月份系數(shù)加權(quán)平均后預(yù)測得到的當(dāng)期月份系數(shù)。

上式所得預(yù)測值可視作當(dāng)期月均氣溫為上兩年同期月均氣溫加權(quán)均值時的月用電量。

據(jù)當(dāng)期實際月均氣溫按下式對當(dāng)期月用電量灰色估計值修正：

在實際實施過程中，對于當(dāng)期月用電量合理范圍的預(yù)測方法如下：

首先對用戶定義當(dāng)月基準(zhǔn)電量，它是依據(jù)用戶歷史用電模式而對當(dāng)月用電量做出的預(yù)測值，采用月份系數(shù)法進(jìn)行預(yù)測，具體步驟為：

第1步：計算倒推年各月有功電量相對于其所在倒推年月平均用電量的比值。對第k個用戶第l個倒推年第m月，計算結(jié)果記為β_k,l,m。

第2步：計算同期月份系數(shù)的均值，對第k個用戶第m月

第3步：預(yù)測當(dāng)期所在年份的總用電量，為此采用加權(quán)平均的方法，并賦予較近年份的用電量值以較大的權(quán)重，故而有

第4步：預(yù)測當(dāng)期用電量，計算公式為：

第5步：對當(dāng)期用電量進(jìn)行修正，以獲得當(dāng)期基準(zhǔn)電量。

實施此步是鑒于上式預(yù)測所得當(dāng)期用電量可理解為當(dāng)期月平均氣溫等于過去兩年同期月平均氣溫加權(quán)均值下的預(yù)測值，而當(dāng)期實際的月平均氣溫可能偏離，為此需要根據(jù)氣溫偏離值和用戶用電靈敏度系數(shù)對當(dāng)期用電量進(jìn)行修正，以計入氣溫波動的影響。

基于上述思想，第k個用戶當(dāng)期基準(zhǔn)電量計算公式為

確定各用戶的基準(zhǔn)電量后，按基準(zhǔn)電量的一定偏差范圍定義核抄用戶當(dāng)月用電量的合理范圍。

若記第k個用戶在過往6個月預(yù)測值與實際值偏差幅度的最大值和最小值分別為和則該用戶當(dāng)期正向有功電量的合理范圍為其中上界和下界按下兩式確定：

具體的，本發(fā)明的技術(shù)方案，提供了一種低壓集抄系統(tǒng)零電量用戶的智能辨識方法，包括按當(dāng)月集抄有功總電量水平和電量環(huán)比波動率，進(jìn)行集抄數(shù)據(jù)異常的初步判定，初步篩選出可能為異常的用戶，其可能為異常的用戶分為待消缺用戶、待稽查用戶和待核抄用戶，其發(fā)明點在于：

1)對于當(dāng)期月總用電量為零且近兩年中無竊電記錄的用戶，根據(jù)其是否為零電量模式用戶來進(jìn)一步判定是否需要對其進(jìn)行核抄；

2)符合下列情況的用戶，屬于零電量模式用戶：

A、在當(dāng)期抄表月份前6個月的月用電量值處于低值狀態(tài)；

B、在當(dāng)期抄表月份前6個月的月總正向有功電量反復(fù)波動，并保持月總正向有功電量為零或處于低值狀態(tài)；

C、去年同期月總正向有功出賬電量為接近零值或處于低值狀態(tài)；

3)如果屬于上述三種情況，則認(rèn)為當(dāng)期總正向有功電量接近零值或處于低值狀態(tài)屬于正常的現(xiàn)象，屬零電量模式用戶，進(jìn)而依據(jù)近半年有無復(fù)核為正常的記錄來判定是否需要核抄；反之，若不屬于上述三種情況而當(dāng)月總正向有功電量接近或處于低值狀態(tài)，則認(rèn)為是異常零值，立即判定為待核抄用戶；

4)對于零電量模式用戶，如果半年內(nèi)有復(fù)核為正常的記錄，則仍判定為正常；若無半年內(nèi)復(fù)核為正常的記錄，則判定為待核抄用戶；

5)若用戶在近兩年內(nèi)有竊電記錄，則一旦出現(xiàn)當(dāng)期用電量為零、或者當(dāng)期用電量大幅下降或者谷電比重突增，判定為待稽查用戶。

具體的，所述的低值狀態(tài)是指當(dāng)期抄表月份前6個月的月用電量值或總正向有功電量最大值小于10度電。

進(jìn)一步的，在所述的步驟4)中，若無半年內(nèi)復(fù)核為正常的記錄的情況，包括半年內(nèi)沒有進(jìn)行過復(fù)核的記錄以及復(fù)核的記錄為異常兩種情況。

進(jìn)一步的，所述的步驟5)中，當(dāng)期用電量大幅下降的判斷依據(jù)為

其中，當(dāng)期抄表月份為第Y年、第M月；為第k個用戶當(dāng)期集抄所得有功月總用電量的環(huán)比波動率。

進(jìn)一步的，所述的步驟5)中，當(dāng)期用電量谷電比重突增的判斷依據(jù)為

其中，當(dāng)期抄表月份為第Y年、第M月；為第k個用戶當(dāng)期集抄所得谷時段有功用電比重的環(huán)比增長率。

本技術(shù)方案所述的智能辨識方法，先判定該用戶當(dāng)期是否是低用電量或零用電量；對于不是低用電量或零用電量的用戶，再判定該用戶的環(huán)比波動率；在波動率判定時，若用戶上月電量為零，直接判定為該用戶當(dāng)期正常，只對上月用電量非零的用戶計算環(huán)比波動率。

本技術(shù)方案所述的智能辨識方法，通過判定該用戶的環(huán)比波動率，一方面使得判斷邏輯可行，另一方面也迫使零電量問題在第一次出現(xiàn)時就予重視和核查。

實施例：

本技術(shù)方案中，用電模式穩(wěn)定性判定針對當(dāng)期用電量非零且歷史用電數(shù)據(jù)滿24個月的用戶。

對用電模式穩(wěn)定的用戶，按歷史數(shù)據(jù)預(yù)測而得的用電量合理區(qū)間才具有集抄電量異常判據(jù)的意義。針對上述目的，本技術(shù)方案以12個月月份系數(shù)(月總有功電量占12個月平均月總有功電量的比值)定義用電模式時間序列，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法判定用電模式穩(wěn)定性。

以下記用戶過去第1～12個月為第I年，過去第13～24個月為第II年。用電模式穩(wěn)定性分析按如下流程進(jìn)行：

(1)將歷史月用電量折算到基準(zhǔn)氣溫下：

第m月的基準(zhǔn)氣溫定義為當(dāng)?shù)囟嗄陙韺?yīng)月份的平均氣溫。將逐月用電量折算到基準(zhǔn)氣溫下，是為了剔除兩年氣溫差異對月份系數(shù)時間序列相似性的影響。

首先利用最近一次夏季(6～9月)、冬季(12月～次年2月)的日用電量數(shù)據(jù)，計算用戶k夏季、冬季日有功電量關(guān)于日平均氣溫的靈敏度系數(shù)，分別記為ε_k^SM和ε_k^WT。若第y年(y＝I,II)第m月實際的月平均氣溫均值為則該月用電量折算公式為：

式中，n_y,m為第y年第m月的天數(shù)；ε_k,m為氣溫靈敏度系數(shù)，第m月為夏(冬)季月時取ε_k^SM(ε_k^WT)，春秋季月份時可取0。

(2)計算月份系數(shù)：

據(jù)基準(zhǔn)溫度下的折算值得到過去24個月的月份系數(shù)(y＝I,II；m＝1…12)

(3)求兩年月份系數(shù)序列的關(guān)聯(lián)度：

用第I、II年月份系數(shù)定義用戶k的兩個用電模式時間序列x_k,I＝{x_k,I(1)…x_k,I(12)}和x_k,II＝{x_k,II(1)…x_k,II(12)}，它們構(gòu)成關(guān)聯(lián)度分析的兩個因素序列。為判定兩者的關(guān)聯(lián)度，先計算兩極最大差和最小差

其次，對因素序列中每一因素計算關(guān)聯(lián)系數(shù)：

其中Δ_k(i)＝|x_k,I(i)-x_k,II(i)|

式中，ρ∈[0,1]為分辨系數(shù)。

對用戶k，計算關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值：

將Δ_k大于閾值的用戶判定為模式穩(wěn)定。

下面給出一個具體的實施范例，以有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本技術(shù)方案：

(一)、異常初判結(jié)果：

從某供電公司XX站點下低壓用戶中隨機選取1000家用戶，以2015年X月為目標(biāo)月進(jìn)行分析。由于沒有拿到這些用戶最近一次換表日期，故暫且認(rèn)為其中沒有新裝/換表用戶；此外，經(jīng)搜索，這些用戶中該月不存在集抄數(shù)據(jù)總分不匹配問題。

采用前述的初判方法，即從低值電量(閾值取10kWh/月)、月總用電量環(huán)比波動率、分時用電比重環(huán)比波動率三個角度進(jìn)行異常初判，共找到初判為異常的用戶590戶，其余410戶歸入可正常出賬用戶清單。

表2列出了590戶中屬于三種初判異常情況的用戶數(shù)，可見：存在2.6％的用戶雖然總用電量環(huán)比波動率未超50％、但分時用電比重環(huán)比波動率超50％，所以，在本技術(shù)方案中，將分時用電比重環(huán)比波動率加入異常初判判據(jù)是非常有必要的。

表2集抄異常初判結(jié)果

(二)、二次判定結(jié)果：

對初判為異常的590家用戶實施二次判定，順序找到如下異常用戶：

(1)當(dāng)期低值用電量、且24個月內(nèi)有竊電記錄的用戶有4戶，將其列入待稽查用戶清單。

(2)對于無竊電記錄的低值電量用戶進(jìn)行零電量用電模式的判定。判定結(jié)果中，屬于非零電量用電模式的用戶有9家，將這些用戶納入待核抄用戶；剩余48戶屬于零電量用電模式，由于缺少歷史復(fù)核記錄，這里將這48戶都列為待核抄用戶。

(3)對于當(dāng)期非低值用電量而被初判為異常的用戶(屬于當(dāng)期總有功電量環(huán)比變化率≥50％或當(dāng)期谷電比重環(huán)比變化率≥50％的情況)，首先也查看有無歷史竊電記錄，找到有竊電記錄用戶14家。進(jìn)而搜索發(fā)現(xiàn)這些用戶當(dāng)期總有功電量環(huán)比增幅均≥50％，可判定為正常。

(4)對于當(dāng)期非低值用電且沒有竊電記錄的用戶中歷史集抄數(shù)據(jù)不足24個月的用戶，直接根據(jù)總有功電量環(huán)比波動率和谷電比重環(huán)比波動率來進(jìn)行判斷。該類用戶中總有功電量環(huán)比增幅≥50％的用戶有98家，判定為正常；總有功電量環(huán)比增長率<50％(包括有功電量環(huán)比增長率<-50％和谷電比重環(huán)比增長率>50％)的共有7家，判定為待核抄用戶。

(5)對當(dāng)期非低值用電、無竊電記錄且歷史集抄數(shù)據(jù)滿24個月的用戶，實施用電模式穩(wěn)定性判別。取關(guān)聯(lián)度閾值為0.82，得到模式不穩(wěn)定用戶283家，其中：當(dāng)期總有功電量環(huán)比增幅≥50％的用戶258戶，判定為正常；當(dāng)期總有功電量環(huán)比增幅<50％的用戶25戶，判定為待核抄用戶。

(6)當(dāng)期非低值用電、無竊電記錄且歷史集抄數(shù)據(jù)滿24個月的用戶中，判定為模式穩(wěn)定的用戶127家。經(jīng)合理用電量范圍計算和當(dāng)期用電量是否越出該范圍的判定，其中：當(dāng)期總有功電量>合理上限而判定為正常的用戶4家；當(dāng)期總有功電量在合理范圍內(nèi)而判定為正常的用戶83家；當(dāng)期總有功電量越下界而判定為待稽查的用戶共40家。

綜合上述檢測結(jié)果，在本次采集實施例的1000家用戶中，可正常出賬的用戶為833家，待核抄的用戶122戶，待稽查的用戶45戶。

值得留意的是，若按照現(xiàn)有的復(fù)核原則，僅根據(jù)低值用電、總用電量環(huán)比波動率來判定的話，當(dāng)期待核抄用戶多達(dá)564戶、且無法找出其中有竊電可疑的用戶。

而根據(jù)本技術(shù)方案中的方法，將待核抄用戶數(shù)縮減到122戶，且找出了有竊電可疑、待稽查的用戶。

本發(fā)明的技術(shù)方案，對于當(dāng)期月總用電量為零且近兩年中無竊電記錄的用戶，根據(jù)其是否為零電量模式用戶來進(jìn)一步判定是否需要對其進(jìn)行核抄，識別過程簡單，便于操作，易于被用戶接受；按用戶的當(dāng)月集抄有功總電量水平和電量環(huán)比波動率，進(jìn)行集抄數(shù)據(jù)異常的初步判定，一方面使得判斷邏輯可行，另一方面也迫使零電量問題在第一次出現(xiàn)時就予重視和核查。

本技術(shù)方案的實施，依據(jù)零電量模式對用戶進(jìn)行識別或區(qū)分，有助于識別空置房、出租房、定期度假/出差/回鄉(xiāng)等等情況，有助于避免造成誤判而白白增加復(fù)核工作量，可大大減少現(xiàn)場人工復(fù)核的工作量，有助于提高異常判定的準(zhǔn)確性，并可在保證復(fù)核質(zhì)量的前提下，明顯縮小復(fù)核范圍，降低了誤判率，在不提高人工復(fù)核工作量的同時，可提高復(fù)核的及時性和集抄數(shù)據(jù)的可靠性，從而有助于提高復(fù)核效率。

本發(fā)明可廣泛用于集中抄表管理系統(tǒng)的設(shè)計、運行和管理領(lǐng)域。