电力数据分析在线损治理中的应用

发表时间:2020/7/15   来源:《电力设备》2020年第7期   作者:傅鹏
[导读] 摘要:在同期线损治理工作中,对某条10KV配网问题线路进行排查时,若人工对该线路的用户、台区的电量进行跟踪、统计、分析,需要付出大量的精力和时间。
        (国网浙江永康市供电有限公司  浙江永康  321300)
        摘要:在同期线损治理工作中,对某条10KV配网问题线路进行排查时,若人工对该线路的用户、台区的电量进行跟踪、统计、分析,需要付出大量的精力和时间。传统人工统计分析的方法工作效率较低,急需开发新的数据分析方法提升工作效率。
        关键词:电力数据;Python;R语言
        本次数据源于用电信息采集系统,以A线为例,从数据系统中采集该线路用户、台区的电量,为保证数据的连续性和准确性,连续采集A线30天的数据(2020年1月1日至2020年1月30日,详见图一)。
 
        图一  A线电量数据
        本次数据分析使用python、R语言作为工具,主要具有以下3个功能:
        一、分析出表计、终端故障的用户、台区
        表计、终端故障的用户、台区连续几天采集得到的数据往往具有一定突变特性(分析工具中突变阈值设定为0.5)。譬如某专变正常情况下日均用电量约100度,终端故障时采集得到的当日电量可能为0电量,次日电量可能为200度,此类情况是由电量采集数据推送延迟造成的。
        二、分析出可能存在偷电、漏电情况的用户、台区
        通过统计A线所有用户、台区的长期日用电量(分析工具中取2020年1月1日至2020年1月30日电量数据),计算得到每个用户、台区的日均用电量(基准参考值)。分析工具对A线所有用户、台区的某日用电量与其参考值做对比(阈值设定为±25%,可依据实际请款更改),导出超出阈值的用户、台区列为疑似排查对象。
        该部分功能分析工具代码如下:
        #导入数据
        data<-read.table(file=" Electric_Data.txt",header=T)
        data
        #求周期内的均值
        average<-apply(data[,c(5:34)],1,mean)
        average
        data1<-data.frame(data,average)
        data1
        #平均值与参照值的差值占均值的比重
        dif<-abs(data1$average-data1$x0)/data1$average
        dif
        data2<-data.frame(data1,dif)
        data2
        #筛选所有的NA,并删除NA行
        na<-data2[is.na(data2$dif),]
        data3<-data2[-4,]
        #筛选出差值百分比大于等于0.25的用户
        abnormal<-data3[data3$dif>=0.25,]
        abnormal
        #NA行添加回异常用户数据框
        abnormal_new<-rbind(na,abnormal)
        abnormal_new
        三、分析出该线路用户、台区的稳定性
        此项功能是本分析工具的一项辅助功能,在实现前两项功能的前提下:标记超出阈值的天数和用户、台区,导出在统计时间段内所有用户、台区在阈值内天数的百分比(即稳定性),并计算出所有用户、台区所统计数据的方差作佐证。
        该部分功能分析工具代码如下:
        #异常用户30天与平均值的差值占均值的比重
        for(i in 5:34){
        abnormal_new[,i+32]<-abs(abnormal_new[,i]-abnormal_new$average)/abnormal_new$average
        }
        abnormal_new
        #统计异常用户中30天与平均值的差值占均值的比重大于0.25的天数个数
        day<-rowSums(abnormal_new[,c(37:66)]>=0.25)
        day
        per<-day/30
        per
        abnormal_new1<-data.frame(abnormal_new,day,per)
        abnormal_new1
        #求周期内的方差
        variance<-apply(abnormal_new1[,c(5:34)],1,var)
        variance
        abnormal_new2<-data.frame(abnormal_new1,variance)
        abnormal_new2
        #输出结果
        setwd("F:\\")
        write.table(abnormal_new2," Electric_Data.csv",sep=",")
        运用分析工具对A线数据分析得到疑似异常用户如图二所示。该数据分析工具可为工作人员迅速找出疑似异常用户,节省人力成本,从而明显提高线损治理工作效率。
 
        图二  A线疑似异常用户
        参考文献:
        【1】牛聪. 基于实时数据的电力大客户线损计算与决策分析管理[D].
        【2】何明跃, 郭勇. 电力综合线损分析系统的架构及实现方法探析[J]. 中国包装科技博览, 2012, 000(008):140-141.
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