第一阶段菲开题报告

1、毕业设计(开题报告)目: 基于用户电压功率因数防窃电策略研究题院系名称： 电气专业班级：电气 1506 班 学生 菲学号：201523010630 指导教师：教师：讲 师2019 年 3 月 2 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（）答辩委员会对学生答辩资格的依据材料之一。应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业后生效。2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上）打印，打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3“文献综述”应按的格式成文，并直接书写（或打印）在本开

2、题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于 15 篇，其中英文文献不少于 2 篇。4有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示定的要求，一律数字书写。如“2017 年 11 月 20 日”或“2017-11-20”。用毕业设计（）开题报告1结合毕业设计（）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于 2000 字的文献综述：文 献 综 述1 课题背景及意义电力 是人类 中的最宝贵的 ,不仅人们的日常生活、工作、各种活动依赖电力,生产与科学研究也同样离不开电力 。电力供应出现问题会导致城市照明系统、通讯系统、供水系统、交通信号

3、系统等基础设施的失效,严重影响人们的正常生活秩序,可以说现如今人类 已经完全离不开电力系统了。动了市场用电需求增长,少数人试图通过窃电的途径来降低生活成本和经营成本。窃电不仅是扰乱秩序的违法行为,还危害用电户的人身户安全,影响电网安全运行,损害供电企业利益,浪费电力能源1。随着科技的进步,窃电的方式越来越趋向智能化、多样性和隐蔽性,客观上为供电企业创新反窃电技术和管理方法提出了更高的要求。但是由于各种，目前窃电现象还普遍存在，部分地区甚至还很猖獗， 给供电企业也造成巨大损失。作为基础产业之一的供电企业,在计算机技术、通信技术和网络技术方面有了较快发展,、自动化技术得到广泛应用,但是我国目前供电

4、企业在电量自动化管理方面,技术相对落后,线路损失率居高不下,窃电现象严重,损失巨大,供电可靠性、供电质量都有待进一步提高。以现代化信息处理系统为基础的电量管理及反窃电系统的实施,适应了供电企业提高管理水平和效益的迫切要求。电力企业积累了大量的历史用电数据,而绝大部分供电企业面对大量用户历史电量信息,并不能快速、有效、全面的对用电数据和窃电行为进行分析,满足企业这一迫切需求的强的工具就是数据挖掘35。2 国内外研究概况2.1 窃电问题的现状科技技术日新月异的发展不仅给建设提供了新的机遇，高科技智能的窃电方式也开始逐渐蔓延，给反窃电工作提出了新的。传统的窃电一般只是损坏、计量器或者表外接线，比较直

5、观也容易发现，但是现在的窃电方式慢慢深入到了箱内部，改变了其测量原理或测量参数，使得从外观上无法是否存在窃电，只能打开箱，无形中加大了反窃电工作难度。最新出现的窃电技术甚至都不用打开箱，可以做到随时窃电，灵活性大，隐蔽性强，当发现窃电赶到现场时，窃电装置已经被取走，电能表正常工作，而且没有任何窃电痕迹，使得反窃电工作更是难上加难6,7。保证电网企业及时收回电费是确保电力发展的必要条件，也是保护国有资产并维护市场秩序的必然选择。但是由于各种，目前窃电还普遍存在，部分地区甚至还很猖獗。窃电给电网企业带来的损失是巨大的。据全统计，美国因窃电而造成的损失每年高达 40 亿，每年损失 5 亿加元，以色列

6、每年要损失 4000 万，而中国这一数字达到 200 亿元，像、菲律宾等东南亚更为严重。由于电能不能且传输速率快，因此虽然窃电手法五花八门，但实际上用户并未偷走“电能”，而是通过某些影响计量装置，使之出现计量偏差进而达成少缴电费的目的。常见的窃电方法可以分为与计量装置有窃电和与计量装置无窃电两大类。其中与计量装置有窃电主要包括欠压窃电法、欠流窃电法、移相窃电法、扩差窃电法等; 而与计量装置无设备容量窃电等8。2.2 防窃电技术的研究现状及发展趋势窃电包括绕越计量装置窃电、私自增加用电防窃电技术，顾名思义主要指的是预防电窃所运用的技术。具体来说，要想理解防窃电技术的概念，首先应理解什么是窃电，所

7、谓窃电主要指的是以占用电能为目的，采用各种窃用电能的行为。理解窃电的概念，防窃电这一概显而易见了，主要指的是防止以占用电能为目的，采用各种窃用电能的行为出现。知晓了窃电与防窃电的概念，防窃电技术这一概这一基础上，就显得更加透彻了，防窃电技术主要指的是防止以占用电能为目的，采用各种窃用电能的行为出现所采用的技术。尽管窃电手法多种多样，然而这些窃电行为都会在窃电用户用电量统计数据上反映出来，特定时期内用户用电统计数据与用户的用电习惯与特征相关过对海量的用电统计数据分析，提取出对决策者决策有价值的信息，可发现其背后隐藏的客观规律，进而实现防窃电目的。考虑到窃电行为造成的恶劣影响，所以长期以来，电力公

8、司对防窃电的研究一直没有松懈，不断有新技术、新方法被提出。常见的防窃电技术措施如下：1采用计量计量箱或专变箱。2采用防伪、防撬铅封。3采向计量或逆止式。4. 对低压用户加装漏电保护开关。5. 三相四线户改用三只单相表或三相三线户改用三元件。6在电压互感器回路加装失压保护功能或失压仪器。7. 在电能表内加装防窃电装置或采用具备防窃功能的8. 封闭变压器低出线端至计量表箱的导体。大数据技术在各个行业逐渐得到广泛的应用，大数据是指无法在可。的时间内用传统的 IT 技术、软硬件工具和数学分析方法，对其进行感知、获取、管理、处理和分析的数据集合。智能电网被看作是大数据应用的重要技术领域之一，用电信息采集

9、系统是电网公司信息化建设的重要基础，是提升服务能力、延伸电力市场、创新平台的重要依托。目前电网公司的用电信息已经基本实现“全、全覆盖”，能够及时、完整、准确掌控广大电力用户的用电数据和信息。然而，如何应用用电信息系统多年来运行与沉淀的大量数据，研究防窃电的策略、分析数据处理方法、构建防窃电模型等，是该领域的具有性的问题。根据用电信息采集系统的数据，建立各种数据与各类异常与窃电行为之间的关联关系，据此，建立基于大数据的防窃电结构化模型，进而解决大数据条件下的窃电行为问题。3 参考文献1. 智能电网大数据平台中防窃电与电力负荷子系统的设计与实现D.北京交通大学,2017.2刘增明供电企业防窃电方法

10、和对策的研究D北京: 华北电力大学，201334. 数据挖掘技术在电量管理与反窃电系统中的应用与研究D.大学,2004.,.基于用电信息大数据的防窃电方法研究J.电测与仪表,2018,55(21):43-49.5 高明,. 浅谈窃电技术与反窃电措施J. 电气应用,2015,34(S1):122-124+128.6马中锋,.浅谈窃电技术与反窃电措施J.通讯世界,2016(18):178-179.7 ,等.基于离群点算法和用电信息系统的反窃电研究J.电力系统保护与, 2015(17):69-74.8 王涛. 电力企业装表接电工作中反窃电技术及其应用对策 J. 科技创新导报,2018,15(09):

11、66-67.9,.供电企业防反结合反窃电方案J.农村电工,2018,26(04):48.10 ,钦伟勋,李宁,.用电数据特征的窃电行为分析方法研究J.中国计量大学学报,2017,28(04):498-503.11 , 朱翠艳. 应用数据挖掘技术构建反窃电管理系统的研究 J. 中国电力,2017,50(10):181-184.12 ,.根据功率因数突变现象判定电能计量装置故障的方法J.电工技术,2001(04):13-14.13 瑛,.应用大数据技术的反窃电分析J.电子测量与仪器学报,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.毕业设计（）开题报告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究（途径）：1 本课题要解决的问题本课题的防窃电策略不同于传统的仪表硬件设备或者用管理进行防窃电，而是利用现有的大量数据，对用户用电行为进行分析，使用层次聚类算法，检测窃电用户，着重解决以下几个问题：(1) 掌握层次聚类算法主要思想。对层次聚类算法的深入掌握能够帮助建立窃电检测模型。选择合适的对象距离计算方式和集群距离计算方式。(2) 窃电行为检测模型的建立。当用户通过改变电压使电能计量装置少计进行窃电时，对于欠压法窃电，此时电压的值就会超出正常范围。在供电方式为三相的情，会出现电压断相、失

14、压和电压不平衡，在正常的情 ，三相电压应该在一定的范围内波动。当用户通过移相法进行窃电时，会导致功率因数异常。一般在正常的用电情 ，功率因数会稳定在一定的范围，若超出的了正常范围，则存在窃电的可能。(3) 数据初始化，现阶段系统积累了海量的用户用电数据，但是在进行数据的过程中存在诸多的不确定因素，使得系统收集的数据容易受到值的影 响。(4) 完整反窃电程序的编写。程序的 为层次聚类算法，还需要明确程序的其他功能模块。例如 CSV 文件读入和数据的初始化、树状图、滑动窗程序、聚类结果的比较程序等等。2 拟采用的研究(1) 对 python 语言进行深入学习，能够进行程序编写。Python 语言作

15、为面向对象的编程语言，具有很多特点。首先，语法简单，采用强制缩进的方式来体现语句之间的逻辑关系，具有很高的可读性；其次，Python 程序还可以在任何安装解释器的计算机环境中运行，它可以集成 C、C+、Java 等语言编写的代码。最后，Python 的函数库十分丰富，编写 Python 程序可以利用大量已有的库函数，节省大量的时间。(2) 分析现有的窃电，从各个方面了解现有的窃电，从窃电原理出发，对发生窃电行为的用户，提取电量变化的特征，建立窃电检测模型。(3) 分析主要的对象间和集群间距离计算方式，比较各个方式的优缺点，选择适合处理电力数据的计算方式。采用树状图的形式来表示聚类结果，可以在不同程度上解释聚类结果，具有良好的可解释性。(4) 在 python shell 环境中编写窃电检测程序，主要流程如图一所示。开始列表中20*y到19+20*y的用户a+1?NOYESYESy<k-1？NO结束图一 窃电检测程序流程图YESmax(list_2)=max(list_3)?NO这个表号用i+2天的数