检测电力盗窃的系统和方法技术方案

一种用于检测来自公用事业的电力盗窃的系统，该系统包括控制器(14、23、31)，该控制器被配置为：接收来自上游计量装置(28)的电力读数和来自第一下游计量装置(42、44)的电力读数，该上游计量装置被配置为感测流过其中的电力，该第一下游计量装置位于该上游计量装置(28)的电气下游并且被配置为感测流向第一负载(50、52)的电力。该控制器(14、23、31)进一步被配置为：将来自该第一下游计量装置(42、44)的电力读数与来自该上游计量装置(28)的电力读数进行比较。该控制器(14、23、31)还被配置为：基于来自该第一下游计量装置(42、44)的电力读数偏离来自该上游计量装置(28)的电力读数的程度来计算对通过该上游计量装置(28)的电气路径(62)的干扰水平，并且将对该电气路径(62)的干扰水平输出到公用事业。

System and method of detecting electric power theft

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检测电力盗窃的系统和方法
技术介绍
本专利技术总体上涉及电力盗窃检测，并且更具体地，涉及使用包括电气子仪表的高级计量基础设施来检测电力盗窃的系统和方法。电力盗窃是全球的严重问题。电力盗窃已成为仅次于信用卡数据盗窃和汽车盗窃的第三大盗窃形式。在2014年，全球因偷电造成的损失达到893亿美元。在美国，每年的电力盗窃损失约为60亿美元。大约80％的电力盗窃是住宅类，其余20％的电力盗窃是商业类。电力盗窃即使不是最突出的非技术性损失形式也是最突出的非技术性损失形式之一。非技术性损失是由公用事业配电系统外部的动作引起的，或者是由在配电系统技术性损失(自然发生的或来自功率损耗的内部损失)的计算中未考虑的负载和/或条件引起的。公用事业客户使用各种方法来窃取电力公司的电力。许多方法涉及篡改主仪表，该仪表读取流入住宅性或商业性负载的电力。篡改旧仪表的一种途径是将从公用事业的电气路径连接到房产的电气路径的仪表拔出，然后将仪表倒置放回。因此，仪表的线路侧和仪表的负载侧将颠倒，并且仪表将记录作为反向电力流动进行的任何测量。换句话说，仪表会读取到负载正在向公用事业提供电力。公用事业客户篡改其公用事业仪表的另一种途径是在其仪表的底部放置分流器，以创建不会被监测的并联电气路径。另一种常见的仪表篡改方法是在仪表上放置一个或多个磁体。磁体使仪表的旋转得比预期的慢，从而降低了电费。公用事业客户还通过篡改通向房产的电线来从电力公用事业窃电。许多公用事业客户通过将仪表电线侧或输入的导线直接连接到仪表的负载侧或输出来绕过仪表壳体内的仪表。此外，一些客户只需使用鱼钩或类似装置接入房产上或附近的架空电力线绕过仪表而绕过其仪表。而其他客户则在他们的房产上挖出地下电力线，然后直接接入这些电力线。在任何情况下，篡改电力公用事业仪表或电力线都是危险和非法的。检测电力盗窃的传统方法包括前往客户的房产以查找被篡改的物理迹象，收集公众报告的线索，调查被发现篡改的客户的邻居和亲属以确定他们是否也篡改。但是，这些方法既耗时又昂贵，因此电力公用事业开发了远程检测篡改的方法。若干方法包括监测仪表的反向流动事件；停电并闪烁；断开电力时的负载侧电压；使用霍尔效应开关或类似装置进行磁检测；仪表的振动或倾斜；仪表盖的移除；以及多相接线错误。此外，还可以监测向其电气下游的主仪表供电的变压器，以便可以将变压器处的电或功率读数与仪表报告的总使用情况进行比较。除上述内容外，还可以将变电站馈送器计量和高级计量基础设施(AMI)数据合并到电力公用事业的配电模型中，以便确定具有最大非技术性损失的馈送器。同样，在使用热成像查找过载的变压器之前，可以检测出电流流动模式的变化。数据分析可以用于定位家庭或商业建筑中历史使用模式的大峰值或陡降。数据分析可以考虑天气模式、账单/付款信息、与邻居消费模式的比较、变压器与总负载的比较以及各种其他因素。尽管上述方法可能有助于确定客户是否正在窃电，但是这些方法不能完全确定是否正在发生电力盗窃。所述方法均未利用电力盗窃的每个指示符。例如，以上方法均未监测主仪表下游的部件是否指示盗窃。另外，以上方法仅提供了公用事业必须解释的原始数据，以便确定客户窃电的可能性。原始数据的解释非常耗时，并且根据各种因素，如果单独查看时，可能无法提供电力盗窃的指示，或可能提供对威胁的误报指示。即使盗窃的可能性很小，公用事业也可能必须派人调查。因此，期望提供一种用于电力盗窃检测的系统和方法，该系统和方法利用配电系统中的主仪表下游的附加数据，并指示电力公用事业客户使用多个数据源进行电气盗窃的可能性。
技术实现思路
本专利技术的实施方案提供了一种通过监测主仪表下游的子仪表来监测公用事业客户的电力使用和需求并指示客户窃电的概率而检测配电系统中的电力盗窃的系统和方法。根据本专利技术的一方面，一种用于检测来自公用事业的电力盗窃的系统。系统包括控制器，该控制器被配置为：接收来自上游计量装置的电力读数和来自第一下游计量装置的电力读数，上游计量装置被配置为感测流过其中的电力，第一下游计量装置位于上游计量装置的电气下游并且被配置为感测流向第一负载的电力。控制器进一步被配置为将来自第一下游计量装置的电力读数与来自上游计量装置的电力读数进行比较。控制器还被配置为：基于来自第一下游计量装置的电力读数偏离来自上游计量装置的电力读数的程度来计算对通过上游计量装置的电气路径的干扰水平，并且将对电气路径的干扰水平输出到公用事业。根据本专利技术的另一方面，一种检测电力盗窃的方法包括：使用主仪表获取主负载的电气数据，并使用子仪表获取主负载下游的次级负载的电气数据；将主负载和次级负载的电气数据传输到控制器；此外，该方法包括用控制器分析主负载和次级负载的电气数据，以检测任何次级负载电气数据是否与对应的主负载电气数据冲突。此外，该方法包括：基于该分析，用控制器评估对通过主仪表到主负载的电气线路的篡改程度；并且将对电气线路的篡改程度输出到显示器。根据本专利技术的又一方面，一种具有电气盗窃检测能力的电力系统包括：主仪表，该主仪表被配置为测量通过从电力公用事业到主负载的电气路径的电力流动；以及控制系统，该控制系统用于检测电力盗窃。控制系统被配置为：检索主仪表的电力流动测量值以及来自主仪表的电气下游的至少一个次级仪表的电力流动测量值，该至少一个次级仪表被配置为测量到至少一个次级负载的电力流动；以及将主仪表的电力流动测量值的变化与同时获取的次级仪表的电力流动测量值的变化进行比较。控制系统还被配置为：基于主仪表的电力流动测量值的变化与至少一个次级仪表的电力流动测量值的变化的比较，计算在递送到主负载之前绕过主仪表的电力的百分比；并且在图形用户界面上显示百分比。根据以下具体实施方式和附图，本专利技术的各种其他特征和优点将变得显而易见。附图说明附图示出了目前预期用于执行本专利技术的优选的实施方案。在附图中：图1是根据本专利技术的实施方案的配电系统的图，该配电系统包括用于电力盗窃检测的系统。图2是示出根据本专利技术的实施方案在图1的配电系统中用于检测电力盗窃的技术的流程图。图3是根据本专利技术的实施方案的基于完整性检查分析的显示配电系统中的若干变压器的状态的示例性图形用户界面(GUI)的屏幕截图。图4是根据本专利技术的实施方案的基于完整性检查分析的显示在配电系统中的住宅变压器的电气下游的五个仪表的状态的图3的示例性GUI的屏幕截图。图5是根据本专利技术的实施方案的基于完整性检查分析的显示图4中所示的一个仪表的电力盗窃指示符的图3至图4的示例性GUI的屏幕截图。具体实施方式本专利技术的实施方案涉及一种用于通过比较来自用于住宅或商业负载的主仪表和住宅或商业负载内以及主仪表电气下游的子仪表的电力使用和需求数据来检测配电系统中的电力盗窃的系统和方法。如果子表的电力使用和/或需求数据的变化与主仪表的电力使用和/或需求数据的变化之间存在明显差异，则篡改或主仪表已被部分绕过的指示被输出到拥有配电系统的电力公用事业的GUI。篡改指示可以显示为篡改或绕过百分比和/或完整性检查系统的一部分，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测来自公用事业的电力盗窃的系统，所述系统包括控制器，所述控制器被配置为：/n接收来自上游计量装置的电力读数，所述上游计量装置被配置为感测流过其中的电力；/n接收来自第一下游计量装置的电力读数，所述第一下游计量装置位于所述上游计量装置的电气下游并且被配置为感测流向第一负载的电力；/n将来自所述第一下游计量装置的所述电力读数与来自所述上游计量装置的所述电力读数进行比较；/n基于来自所述第一下游计量装置的所述电力读数偏离来自所述上游计量装置的所述电力读数的程度来计算对通过所述上游计量装置的电气路径的干扰水平；以及/n将对所述电气路径的所述干扰水平输出到所述公用事业。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170614 US 15/6223221.一种用于检测来自公用事业的电力盗窃的系统，所述系统包括控制器，所述控制器被配置为：
接收来自上游计量装置的电力读数，所述上游计量装置被配置为感测流过其中的电力；
接收来自第一下游计量装置的电力读数，所述第一下游计量装置位于所述上游计量装置的电气下游并且被配置为感测流向第一负载的电力；
将来自所述第一下游计量装置的所述电力读数与来自所述上游计量装置的所述电力读数进行比较；
基于来自所述第一下游计量装置的所述电力读数偏离来自所述上游计量装置的所述电力读数的程度来计算对通过所述上游计量装置的电气路径的干扰水平；以及
将对所述电气路径的所述干扰水平输出到所述公用事业。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为使用线性回归来计算对所述电气路径的所述干扰水平。


3.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为将对所述电气路径的所述干扰水平输出为等于0和1之间的值的干扰系数。


4.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为，作为完整性检查分析的一部分，使用颜色编码系统在图形用户界面上将对所述电气路径的所述干扰水平输出到所述公用事业。


5.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为在多个时间间隔上将来自所述第一下游计量装置的所述电力读数与来自所述上游计量装置的所述电力读数进行比较。


6.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器进一步被配置为：当由所述第一下游计量装置感测的电力需求的变化低于由所述第一下游计量装置感测的电力需求的最大变化的预定百分比时，省略所述比较。


7.根据权利要求1所述的系统，其中所述上游计量装置包括用于住宅房产和商业房产中的一者的主仪表；并且
所述第一下游计量装置包括用于智能负载的子仪表。


8.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器进一步被配置为：
接收来自第二下游计量装置的电力读数，所述第二下游计量装置位于所述上游计量装置的电气下游并且被配置为感测流向第二负载的电力；
将来自所述第二下游计量装置的所述电力读数与来自所述上游计量装置的所述电力读数进行比较；以及
基于来自所述第一下游计量装置和所述第二下游计量装置的所述电力读数偏离来自所述上游计量装置的所述电力读数的程度来计算对通过所述上游计量装置的所述电气路径的所述干扰水平。


9.一种检测电力盗窃的方法，所述方法包括：
使用主仪表获取主负载的电气数据，并使用子仪表获取所述主负载下游的次级负载的电气数据；
将所述主负载和所述次级负载的所述电气数据传输到控制器；
用所述控制器分析所述主负载和所述次级负载的所述电气数据，以检测任何所述次级负载电气数据是否与对应的主负载电气数据冲突；
基于所述分析，用所述控制器评估对通过所述主仪表到所述主负载的电气线路的篡改程度；以及
将对所述电气线路的所述篡改程度输出到显示器。


10.根据权利要求9所述的方法，其中评估对所述电气线路的所述篡改程度包括计...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·M·夏普，P·L·贝斯勒，J·E·托尔，A·T·贝库斯，G·德兹尤，
申请(专利权)人：伊顿智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰;IE