智能技术在用电监察中的应用与效能提升研究
尹辅平
云南电网有限责任公司楚雄武定供电局 云南省武定县 651600
引言
用电监察是保障电网安全稳定运行、维护供用电秩序公平公正、提升电力企业经营管理效益的关键环节。传统用电监察模式高度依赖人工现场核查与经验判断,存在覆盖面有限、响应滞后、效率低下、精准度不足等固有瓶颈,难以适应新型电力系统复杂化和用户用电行为多元化的挑战。以物联网、大数据、人工智能、云计算为代表的智能技术蓬勃发展,为解决上述难题提供了全新的技术路径。本文旨在系统研究智能技术在用电监察全链条中的深度应用机理,科学评估其对监察效能的多维度提升作用,为电力行业实现监察模式智能化升级提供理论参考与实践指导。
一、智能技术赋能的用电监察体系架构
现代智能用电监察体系依托物联网、大数据、人工智能与云计算四大技术支柱构建协同生态。物联网通过智能电表、传感器网络及用户侧监测终端实现毫秒级用电数据采集与设备状态实时感知,形成覆盖发、输、配、用全环节的数据神经末梢。大数据技术构建分布式存储与流式计算平台,对海量异构数据进行高效清洗、整合与治理,解决传统系统数据孤岛问题。云计算提供弹性算力支持,使复杂分析模型得以高效运行。人工智能作为核心驱动引擎,通过机器学习与深度学习算法实现数据价值挖掘与智能决策生成。四者深度融合形成“端-边-云”三级协同架构:终端层负责数据采集与边缘计算预处理,边缘层实现本地化实时分析,云端层完成全局优化与模型训练。这种架构显著降低数据传输延迟,提升系统鲁棒性,为全场景监察提供技术底座。
二、数据驱动的精细化异常识别与风险预警
智能技术将用电数据转化为高价值监察洞察的关键在于多维数据分析与智能算法融合。基于用户历史负荷曲线、电压电流波形、功率因数等动态指标,大数据平台构建多维度用电行为画像库。人工智能算法通过无监督学习建立正常用电模式基线,对窃电行为导致的电流谐波畸变、负荷突变、相位不平衡等微特征进行毫秒级捕捉。深度学习模型结合时序预测技术,可识别周期性异常模式与突发性风险信号。同时,系统整合气象、节假日、行业生产周期等外部变量,构建多因子耦合预警模型。例如,高温天气下空调负荷激增与设备过载风险的关联分析,或春节前后工商业用户用电骤降与违约用电的潜在关联。这种多源数据融合机制使异常识别精度提升至全新维度,实现从单一阈值告警向多变量关联诊断的范式跃迁。
三、智能诊断与自动化稽查流程优化
人工智能深度介入重构了异常处置流程的技术路径。基于知识图谱的智能诊断系统整合用户档案、计量装置历史状态、台区拓扑关系等结构化数据,结合自然语言处理解析工单文本与客服记录,构建全息化用户行为图谱。规则引擎与深度学习模型协同工作,通过概率推理生成窃电嫌疑等级评分及疑似手段分类,如短接电流回路、磁干扰、远程遥控等。流程自动化机器人实现工单智能派发、电子取证指令生成、法律文书自动生成等标准化操作。稽查人员通过移动终端接收定位导航、风险提示、历史案例参考等决策支持信息,大幅提升现场处置效率。更重要的是,系统通过强化学习持续优化诊断规则权重,例如根据区域窃电手法演变趋势动态调整检测模型敏感度,形成具备自适应能力的智能稽查中枢。
四、全景可视化监控与资源动态调配
云计算与数据可视化技术共同构建监察决策的“数字孪生”平台。综合监控大屏集成地理信息系统,将全网负荷分布、异常告警热点、稽查资源位置等信息映射到数字地图,形成空间化态势感知。热力图直观展示窃电高发区域与时段规律,三维拓扑图呈现台区线损异常传导路径。智能调度引擎基于实时风险预测模型,采用运筹学优化算法动态规划最优稽查路线。系统综合考虑案件紧急度、交通路况、人员技能匹配度等因素,自动生成资源调配方案。例如对群体性窃电风险区域实施稽查力量集结,或对偏远地区低风险告警启动无人机巡检预案。这种动态调度机制使单次现场稽查响应时间压缩近半,人力投入减少约三成,实现有限资源约束下的监察效能最大化。
五、闭环管理与持续优化的监察机制
智能技术赋能的闭环管理机制是驱动用电监察体系持续进化的核心引擎。依托区块链技术构建分布式存证平台,实现从异常识别、诊断分析、现场稽查到处置反馈的全流程数据不可篡改留痕,形成具备法律效力的电子证据链,显著增强执法公信力。大数据分析不仅服务于实时决策,更深度挖掘历史稽查案例库,通过关联规则挖掘揭示窃电手法演变规律与防控漏洞间的隐性关联。机器学习模型采用增量学习算法,根据新型窃电特征(如分布式电源反送电欺诈、无线干扰装置电流指纹)动态更新异常检测特征库,确保模型时效性。知识图谱持续扩展多源关联维度,整合设备工况数据、用户信用记录及外部舆情线索,构建全景化风险评估网络。联邦学习技术的引入,在严格保障用户隐私与数据主权前提下,实现跨区域、跨机构监察模型的协同训练与参数共享,破解数据孤岛困境。这种“数据感知-模型迭代-实战验证-反馈优化”的双闭环机制,使系统具备应对新型反监察技术的自适应能力与抗策略漂移韧性,最终形成监察能力随对抗升级持续强化的反脆弱性体系。
结论
智能技术在用电监察中的深度集成应用,标志着该领域从传统人工驱动向数据智能驱动的范式跃迁。物联网构建的泛在感知网络实现了用电行为与设备状态的毫秒级监测,奠定全景化监察的数据基石;大数据与人工智能的协同创新,通过多维度用户画像建模、深度学习异常检测及多因子风险预警模型,将窃电识别精度与风险预判时效提升至全新高度;云计算支撑的智能诊断系统与流程自动化,重构了稽查决策机制,显著压缩异常处置周期;基于动态优化的资源调度模型与可视化监控平台,实现了有限监察资源的全局最优配置;而区块链存证与联邦学习驱动的闭环管理机制,更赋予系统持续进化能力以应对新型反监察挑战。研究表明,智能技术通过技术生态融合、业务流程再造与决策模式升级三重路径,根本性解决了传统监察的覆盖盲区、响应滞后与资源错配问题,推动监察效能向精准化、主动化、集约化方向系统性提升。未来需进一步深化边缘智能部署、跨域数据融合与生成式 AI 辅助决策研究,以强化复杂用电场景的适应性,为构建新型电力系统安全防线提供核心支撑。
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