智能電力分配下竊電用戶數據在線識別系統

余向前，祝唯微，權朝陽，王林信，張振南

（1.國網甘肅省電力公司，甘肅蘭州 730030；2.甘肅同興智能科技發展有限責任公司，甘肅蘭州 730000；3.國網武威供電公司，甘肅武威 733000）

不斷增長的電力需求與日益短缺的電力資源之間存在著較為嚴重的矛盾，為此，產生了竊電用戶群[1]。針對此問題，不少研究學者構建了竊電用戶數據在線識別系統來緩解該矛盾[2]。由于竊電用戶數據在線識別系統在系統建設過程中對用電用戶數據的掌握需求量較大，需要在不同條件下分析用戶的關鍵數據，調整系統查找狀態，并根據查找的數據信息對比竊電系統，實現終極系統設計。

目前，國內外機構主要研究竊電用戶的地址源信息，并根據信息流通道查找用戶的位置，利用位置分析系統破解密碼通道，尋找數據中心信息，調整結構性系統狀態，操作系統設計沿著數據操控方向進行研究[3]。但在實驗時，由于用戶數據收集的力度過大導致很多無關信息也被采集，可能會無法完整再現真實的用戶數據信息，導致狀態錯判現象的發生[4]。為此，針對上述問題，文中提出一種新式智能電力分配下竊電用戶數據在線識別系統對以上問題進行分析與解決。該設計解決了系統內部的操作矛盾，能夠完整體現系統的主體作用，具有良好的可操作性。

1 系統硬件設計

為提升系統識別的精準性，不斷優化其內部硬件結構，在智能電力分配條件下，進行數據優化操作，整合關鍵信息，根據不同的硬件元件模式劃分相應的操作模塊，節約研究操作時間，獲取較高的研究效率，綜合分配電力信息，查找電力來源，并根據來源數據劃分用戶數據，將吻合度較高的數據集中存儲于操作系統中，清除吻合度較低的數據[5]。

調節信息狀態，并設置數據采集模塊，構建系統信息，整合采集數據狀況，設計相應的數據采集器，其結構如圖1 所示。

圖1 數據采集器結構

在圖1 中，采用數據采集器，對其進行模塊化處理，該采集器的ISODA 信號隔離D/A 轉換模塊，可以用來輸出一路電壓或電流信號，也可以用來輸出兩路獲得的電流或電壓信號，確保數據收集的完整性，具有RS-485/232 接口，在隔離時轉換成標準模擬信號輸出數據，可以程控校準模塊輸出精度，信號輸出及通信接口之間的隔離耐壓為3 000 V DC，確保數據分析的安全性，可同時實現1 路標準的RS-485 通信接口或1 路標準的RS-232 通信接口連接，支持兩種協議，命令集定義的字符協議和MODBUS RTU 通信協議[6]。可通過編程設定使用那種通信協議，能實現與多種品牌的PLC、RTU 或計算機監控系統進行網絡通信，便利實現操作，簡化操作程序，實現對數據的精準采集，便于分析用電用戶數據的真實情況，并為后續研究操作提供數據基礎[7]。

以獲取的研究數據為基礎，實現對數據的精準傳輸，并設置數據傳輸器結構如圖2 所示。

圖2 數據傳輸器結構

該文數據傳輸模塊選取配置規格較高的數據傳輸器，該傳輸器第一路DIN 輸入支持脈沖計數，支持高速脈沖和低速脈沖模式，默認高速脈沖頻率最大為1 MHz，可選低速脈沖頻率最大為10 kHz，可進行斷電存儲，完善系統操作，由于其CANopen 接口DI/DO數據采集模塊的數字量輸入信號電壓值最高不能超過+30 V，否則會使模塊輸入端口損壞[8]。為此，同時濕接點輸入信號接線時要注意信號極性，以免接反CANopen。接口DI/DO 數據采集模塊的輸出信號為開漏輸出，最大負載電壓為+30 V，最大負載電流為20 mA，采用熱電阻RTD 輸入，可支持PT100 以及PT1000 兩種類型，優化操作結構，據此實現對傳輸模塊的設計[9]。

在實現數據傳輸后，集中進行數據識別，構建數據識別圖，增強識別中心的識別力度，完整調配數據監控裝置，完善監控信息[10]，調整數據的基礎狀態，能夠更好地進行數據識別，為軟件操作奠定基礎[11]。

2 系統軟件設計

以硬件系統數據為操作基礎，不斷整合信息數據，將獲取的算法內容進行調整，并設置系統軟件操作流程圖，如圖3 所示。

在圖3 中，集中了數據操作的系統狀態，簡化數據操作方式，完善內部信息狀態，可在信息操作的基礎上實施信息轉化，終止竊電用戶的操作行為，并設置相關的數據行為終止公式：

圖3 系統軟件操作流程圖

式（1）中，K為數據行為終止參數，z為系統內部信息狀態參數，k為終止行為系數，s為信息操作指數，t為內部信息轉化需求參數，n為操作數據整體數量指數[12]。

經過上述處理后，結合識別算法將收集的終止信息存儲于識別空間中，并按照標準化存儲法則將所有數據投入系統中心，配置信息轉化器，設置數據識別方程如式（2）所示：

式（2）中，J為數據識別參數，A為識別空間信息數據，P為標準化存儲法則信息，c為信息轉化條件參數，v為識別的速率參數[13]。由此，獲取系統操作所需的識別參數，對應用戶的數據信息，實現系統檢測。

按照以上操作，將檢測結果分配到內部操作信息空間中，并進行操作公式的設計，如式（3）所示：

式（3）中，F為竊電分配操作參數，B為內部操作信息數據，D為檢測數據中心函數數據，q為信息調整參數，Z為內部信息分配標準化指數[14]。根據軟件信息中的程序操作系統數據，不斷優化竊電用戶數據的查找性能，并提升查找識別功能，利用數據分析方法，結合完整性調節措施將整體數據傳導至中心管理空間中，管理竊電電流表信息[15]。根據不同的電流信息分辨竊電狀態，并將狀態信息記錄入操控系統中，實現完整識別操作，達到識別系統設計的目的[16]。

3 實驗與研究

為精準評估該文智能電力分配下竊電用戶數據在線識別系統的在線識別性能，設置相應的實驗環境進行性能檢驗，將該文智能電力分配下竊電用戶數據在線識別系統的識別效果與傳統竊電用戶數據在線識別系統的識別效果進行實驗對比。

針對智能電力分配系統的操作復雜性以及竊電用戶數據的查找困難性，需對其實驗環境進行數據篩選，按照系統操作理論不斷調整中心操作系統狀態，并加大對系統的完整性調控力度，強化數據研究內部資源信息，根據不同的系統算法進行數據調節，加大內部空間的操作，據此獲取完整的識別數據，并進行實驗操作，步驟如下：

1）按照智能電力分配準則，將所需分配的電力通過該文中心通道進行電力輸送，確保輸送的電力處于該文系統監視范圍內，同時調控系統狀態，并改造硬件系統元件結構，不斷促使其元件結構貼近系統整合信息，時刻保持系統的內部存儲完整性，并根據存儲的不同類別分類存儲數據，設定存儲方向，保證存儲的用電用戶數據的安全性。

2）收集用電用戶信息，并將此些信息集中錄入中心系統中，實施數據轉化操作，在轉換過程中將產生排異情況。此時，需添加數據穩定裝置，減緩排異現象，加大硬件管控力度，實現整體管控。

3）將管控的數據傳輸至中心反映空間中，并設置相關的數據監測器，在線觀察異常數據的存在狀況，并以此判定該用戶數據是否為竊電用戶數據，若判定的數據點呈紅色，則表示精準識別出竊電用戶數據，若呈綠色，則為安全用戶數據，由此，結束整體實驗操作。

該實驗中，根據實驗參數進行實驗對比，進一步提高整體對比效果，并設置相應的實驗參數如表1所示。

表1 實驗參數

圖4 和圖5 分別顯示了在實驗參數條件下，該文智能電力分配下竊電用戶數據在線識別系統與傳統電力智能分析下竊電用戶數據在線識別系統及基于數據模型的竊電用戶數據在線識別系統的識別時間對比圖及識別信號狀態對比圖。

圖4 識別時間對比圖

圖5 識別信號狀態圖

圖5 中的縱坐標為相關系數，系數值越靠近1，證明其效果越好，距離1 越遠效果越差。根據圖4 和圖5 可知，電力智能分析下竊電用戶數據在線識別系統的識別準確率較高，但識別信號狀態較差，基于數據模型的竊電用戶數據在線識別系統具有良好的識別信號狀態，但識別時間較長。該文智能電力分配下竊電用戶數據在線識別系統的識別時間以及識別信號狀態均優于其他兩種傳統系統設計。

綜上所述，智能電力分配下竊電用戶數據在線識別系統能夠更好地調節系統信息，具有較高的操作性能，可在數據調控的同時完成數據識別操作，進而更好地為使用者提供優質服務。

4 結束語

該文在傳統竊電用戶數據在線識別系統設計的基礎上，設計了一種新式智能電力分配下竊電用戶數據在線識別系統。實驗結果表明，該系統的設計效果明顯優于傳統系統的設計效果。該文結合了系統硬件與軟件結構，解決了系統間的操作問題、完善了系統的性能操作、排除了干擾用電數據的影響、保留完整的用戶數據信息、減少了不必要的操作浪費、縮減了系統設計所需時間，能夠在較高程度上提升系統操作的效率，并加強了識別性能，集中化處理識別數據，完整再現數據信息狀況，具備較為廣闊的發展前景。