智能电力分配下窃电用户数据在线识别系统

余向前，祝唯微，权朝阳，王林信，张振南

（1.国网甘肃省电力公司，甘肃兰州 730030；2.甘肃同兴智能科技发展有限责任公司，甘肃兰州 730000；3.国网武威供电公司，甘肃武威 733000）

不断增长的电力需求与日益短缺的电力资源之间存在着较为严重的矛盾，为此，产生了窃电用户群[1]。针对此问题，不少研究学者构建了窃电用户数据在线识别系统来缓解该矛盾[2]。由于窃电用户数据在线识别系统在系统建设过程中对用电用户数据的掌握需求量较大，需要在不同条件下分析用户的关键数据，调整系统查找状态，并根据查找的数据信息对比窃电系统，实现终极系统设计。

目前，国内外机构主要研究窃电用户的地址源信息，并根据信息流通道查找用户的位置，利用位置分析系统破解密码通道，寻找数据中心信息，调整结构性系统状态，操作系统设计沿着数据操控方向进行研究[3]。但在实验时，由于用户数据收集的力度过大导致很多无关信息也被采集，可能会无法完整再现真实的用户数据信息，导致状态错判现象的发生[4]。为此，针对上述问题，文中提出一种新式智能电力分配下窃电用户数据在线识别系统对以上问题进行分析与解决。该设计解决了系统内部的操作矛盾，能够完整体现系统的主体作用，具有良好的可操作性。

1 系统硬件设计

为提升系统识别的精准性，不断优化其内部硬件结构，在智能电力分配条件下，进行数据优化操作，整合关键信息，根据不同的硬件元件模式划分相应的操作模块，节约研究操作时间，获取较高的研究效率，综合分配电力信息，查找电力来源，并根据来源数据划分用户数据，将吻合度较高的数据集中存储于操作系统中，清除吻合度较低的数据[5]。

调节信息状态，并设置数据采集模块，构建系统信息，整合采集数据状况，设计相应的数据采集器，其结构如图1 所示。

图1 数据采集器结构

在图1 中，采用数据采集器，对其进行模块化处理，该采集器的ISODA 信号隔离D/A 转换模块，可以用来输出一路电压或电流信号，也可以用来输出两路获得的电流或电压信号，确保数据收集的完整性，具有RS-485/232 接口，在隔离时转换成标准模拟信号输出数据，可以程控校准模块输出精度，信号输出及通信接口之间的隔离耐压为3 000 V DC，确保数据分析的安全性，可同时实现1 路标准的RS-485 通信接口或1 路标准的RS-232 通信接口连接，支持两种协议，命令集定义的字符协议和MODBUS RTU 通信协议[6]。可通过编程设定使用那种通信协议，能实现与多种品牌的PLC、RTU 或计算机监控系统进行网络通信，便利实现操作，简化操作程序，实现对数据的精准采集，便于分析用电用户数据的真实情况，并为后续研究操作提供数据基础[7]。

以获取的研究数据为基础，实现对数据的精准传输，并设置数据传输器结构如图2 所示。

图2 数据传输器结构

该文数据传输模块选取配置规格较高的数据传输器，该传输器第一路DIN 输入支持脉冲计数，支持高速脉冲和低速脉冲模式，默认高速脉冲频率最大为1 MHz，可选低速脉冲频率最大为10 kHz，可进行断电存储，完善系统操作，由于其CANopen 接口DI/DO数据采集模块的数字量输入信号电压值最高不能超过+30 V，否则会使模块输入端口损坏[8]。为此，同时湿接点输入信号接线时要注意信号极性，以免接反CANopen。接口DI/DO 数据采集模块的输出信号为开漏输出，最大负载电压为+30 V，最大负载电流为20 mA，采用热电阻RTD 输入，可支持PT100 以及PT1000 两种类型，优化操作结构，据此实现对传输模块的设计[9]。

在实现数据传输后，集中进行数据识别，构建数据识别图，增强识别中心的识别力度，完整调配数据监控装置，完善监控信息[10]，调整数据的基础状态，能够更好地进行数据识别，为软件操作奠定基础[11]。

2 系统软件设计

以硬件系统数据为操作基础，不断整合信息数据，将获取的算法内容进行调整，并设置系统软件操作流程图，如图3 所示。

在图3 中，集中了数据操作的系统状态，简化数据操作方式，完善内部信息状态，可在信息操作的基础上实施信息转化，终止窃电用户的操作行为，并设置相关的数据行为终止公式：

图3 系统软件操作流程图

式（1）中，K为数据行为终止参数，z为系统内部信息状态参数，k为终止行为系数，s为信息操作指数，t为内部信息转化需求参数，n为操作数据整体数量指数[12]。

经过上述处理后，结合识别算法将收集的终止信息存储于识别空间中，并按照标准化存储法则将所有数据投入系统中心，配置信息转化器，设置数据识别方程如式（2）所示：

式（2）中，J为数据识别参数，A为识别空间信息数据，P为标准化存储法则信息，c为信息转化条件参数，v为识别的速率参数[13]。由此，获取系统操作所需的识别参数，对应用户的数据信息，实现系统检测。

按照以上操作，将检测结果分配到内部操作信息空间中，并进行操作公式的设计，如式（3）所示：

式（3）中，F为窃电分配操作参数，B为内部操作信息数据，D为检测数据中心函数数据，q为信息调整参数，Z为内部信息分配标准化指数[14]。根据软件信息中的程序操作系统数据，不断优化窃电用户数据的查找性能，并提升查找识别功能，利用数据分析方法，结合完整性调节措施将整体数据传导至中心管理空间中，管理窃电电流表信息[15]。根据不同的电流信息分辨窃电状态，并将状态信息记录入操控系统中，实现完整识别操作，达到识别系统设计的目的[16]。

3 实验与研究

为精准评估该文智能电力分配下窃电用户数据在线识别系统的在线识别性能，设置相应的实验环境进行性能检验，将该文智能电力分配下窃电用户数据在线识别系统的识别效果与传统窃电用户数据在线识别系统的识别效果进行实验对比。

针对智能电力分配系统的操作复杂性以及窃电用户数据的查找困难性，需对其实验环境进行数据筛选，按照系统操作理论不断调整中心操作系统状态，并加大对系统的完整性调控力度，强化数据研究内部资源信息，根据不同的系统算法进行数据调节，加大内部空间的操作，据此获取完整的识别数据，并进行实验操作，步骤如下：

1）按照智能电力分配准则，将所需分配的电力通过该文中心通道进行电力输送，确保输送的电力处于该文系统监视范围内，同时调控系统状态，并改造硬件系统元件结构，不断促使其元件结构贴近系统整合信息，时刻保持系统的内部存储完整性，并根据存储的不同类别分类存储数据，设定存储方向，保证存储的用电用户数据的安全性。

2）收集用电用户信息，并将此些信息集中录入中心系统中，实施数据转化操作，在转换过程中将产生排异情况。此时，需添加数据稳定装置，减缓排异现象，加大硬件管控力度，实现整体管控。

3）将管控的数据传输至中心反映空间中，并设置相关的数据监测器，在线观察异常数据的存在状况，并以此判定该用户数据是否为窃电用户数据，若判定的数据点呈红色，则表示精准识别出窃电用户数据，若呈绿色，则为安全用户数据，由此，结束整体实验操作。

该实验中，根据实验参数进行实验对比，进一步提高整体对比效果，并设置相应的实验参数如表1所示。

表1 实验参数

图4 和图5 分别显示了在实验参数条件下，该文智能电力分配下窃电用户数据在线识别系统与传统电力智能分析下窃电用户数据在线识别系统及基于数据模型的窃电用户数据在线识别系统的识别时间对比图及识别信号状态对比图。

图4 识别时间对比图

图5 识别信号状态图

图5 中的纵坐标为相关系数，系数值越靠近1，证明其效果越好，距离1 越远效果越差。根据图4 和图5 可知，电力智能分析下窃电用户数据在线识别系统的识别准确率较高，但识别信号状态较差，基于数据模型的窃电用户数据在线识别系统具有良好的识别信号状态，但识别时间较长。该文智能电力分配下窃电用户数据在线识别系统的识别时间以及识别信号状态均优于其他两种传统系统设计。

综上所述，智能电力分配下窃电用户数据在线识别系统能够更好地调节系统信息，具有较高的操作性能，可在数据调控的同时完成数据识别操作，进而更好地为使用者提供优质服务。

4 结束语

该文在传统窃电用户数据在线识别系统设计的基础上，设计了一种新式智能电力分配下窃电用户数据在线识别系统。实验结果表明，该系统的设计效果明显优于传统系统的设计效果。该文结合了系统硬件与软件结构，解决了系统间的操作问题、完善了系统的性能操作、排除了干扰用电数据的影响、保留完整的用户数据信息、减少了不必要的操作浪费、缩减了系统设计所需时间，能够在较高程度上提升系统操作的效率，并加强了识别性能，集中化处理识别数据，完整再现数据信息状况，具备较为广阔的发展前景。