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研究生:簡志清
研究生(外文):Chih-Ching Chien
論文名稱:智慧型違章用電監測系統設計與建置
論文名稱(外文):The Design and Implementation of Intelligent Electricity Theft Monitoring and Measurement System
指導教授:卓明遠
指導教授(外文):Ming-Yuan Cho
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:電機工程系碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:112
中文關鍵詞:違章用電監測與分析系統模式辨識技術支撐向量機資料庫
外文關鍵詞:Electricity Theft Monitoring and Measurement Analysis SystemPattern Recognition TechniqueSupport Vector Machine (SVM)Database
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本論文提出一種利用支撐向量機(Support Vector Machine,SVM)網路模型,針對用戶違章用電進行分類的新方法,並建立以GSM/GPRS為基礎之違章用電監測與分析系統。首先,本論文應用用戶負載運轉表與歷史負載資料,以嚴謹流程推導用戶合理用電模型,接著應用一支撐向量機網路模型,針對GSM/GPRS為基礎之電能計量與傳輸裝置所蒐集之用戶實際耗電資訊(實功、虛功、電流、KWH、KVARH值等),藉由人工智慧分析流程,應用模型辨識技巧,推求用戶違章用電之模式,找出有違章用電之用戶及其違章用電之相關資訊(違章用電度數、時段)。

再者,建立後端伺服器人機介面及後端伺服器ORACLE DBMS,完成資料庫邏輯與實體之資料架構設計、資料儲存與轉換程式之所有工作項目。此部分包含以ACCESS資料庫為主之動態資料庫,及以ORACLE資料庫為主之靜態資料庫,並應用資料轉換(Data Transformation Sorting,DTS)技術,將台電用戶資訊系統(Customer Information System,CIS)之相關用戶資料轉入伺服器之ORACLE資料庫管理系統。最後,本論文以實測之用戶用電資訊,應用所提之SVM分類技術,推求用戶可能之違章用電之資訊,以驗證違章用電用戶監測系統之實用性與效能。
This thesis proposes a support vector machine (SVM) network model to classify the electricity pattern for possible electricity theft customers and to build the GSM/GPRS based electricity theft monitoring and measurement analysis system. The research first applies historical load data and load operation table to derive rational load patterns via rigid procedure for customers. The second step of this research is to apply SVM technique to build an intelligent classifier to identify the customer electricity theft patterns with the amount of electricity and time interval by investigating the electrical data (such as real power, reactive power, current kwh and kvarh) which collected by the GSM/GPRS based electrical measurements and transmission unit.

Besides, the research designs and implements the man machine interface and ORACLE database for server. The ORACLE database design contains the task of logical/physical database design and data transformation sorting (DTS) programs. In this proposed system, the electrical data is initially obtained from the on site GSM/GPRS based electrical measurements and transmission unit and sequentially stored into ACCESS dynamic database. Finally the DTS program is executing to transfer the electrical data from ACCESS database to ORACLE static database. The selected attributes in customer information system is also transfer into ORACLE database. In order to demonstrate the practicality of the proposed system and SVM classifying technique, real collected electrical data for 10 customers are applied for testing and justifying.
中文摘要 --------------------------------------------------------------------------------- I
英文摘要 --------------------------------------------------------------------------------- II
誌謝 --------------------------------------------------------------------------------- IV
目錄 --------------------------------------------------------------------------------- V
圖目錄 --------------------------------------------------------------------------------- VII
表目錄 --------------------------------------------------------------------------------- X
壹、 緒論--------------------------------------------------------------------------- 1
1.1 研究背景與動機------------------------------------------------------------ 1
1.2 文獻回顧--------------------------------------------------------------------- 3
1.3 研究內容概述--------------------------------------------------------------- 11
貳、 低壓用戶違章用電分析--------------------------------------------------- 12
2.1 用戶之篩選------------------------------------------------------------------ 12
2.2 用戶行業類別及負載特性分析------------------------------------------ 15
2.2.1 用戶行業類別分析--------------------------------------------------------- 15
2.2.2 用戶負載特性分析--------------------------------------------------------- 17
2.3 用戶違章用電類型分析--------------------------------------------------- 21
參、 支撐向量機理論------------------------------------------------------------ 23
3.1 支撐向量機基本原理------------------------------------------------------ 24
3.2 支撐向量機迴歸算法及其實現------------------------------------------ 28
3.2.1 線性迴歸問題--------------------------------------------------------------- 28
3.2.2 非線性迴歸問題------------------------------------------------------------ 31
3.3 核函數------------------------------------------------------------------------ 34
3.4 徑向基底函數特性及架構------------------------------------------------ 36
肆、 建構用戶違章用電分類系統--------------------------------------------- 41
4.1 用戶合理用電模型--------------------------------------------------------- 41
4.2 以支撐向量機建構違章用電分類器------------------------------------ 54
4.3 控制中心軟體設計--------------------------------------------------------- 57
4.4 控制中心軟體設計--------------------------------------------------------- 64
4.4.1 概念資料庫設計------------------------------------------------------------ 65
4.4.2 邏輯資料庫設計------------------------------------------------------------ 66
4.4.3 實體資料庫設計------------------------------------------------------------ 69
伍、 整合測試與資料分析------------------------------------------------------ 72
5.1 現場安裝測試--------------------------------------------------------------- 72
5.2 資料收集與分析------------------------------------------------------------ 79
5.3 違章用電實例分析--------------------------------------------------------- 82
陸、 結論與未來研究方向------------------------------------------------------ 105
6.1 結論--------------------------------------------------------------------------- 105
6.2 未來研究方向--------------------------------------------------------------- 106
參考文獻 --------------------------------------------------------------------------------- 107
附錄一 --------------------------------------------------------------------------------- 110
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