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基于事故树的窃电损失要因分析

文档作者：辛洁晴夏正侃高亦凌史涛张杨翟莺鸽文档来源： 1．上海交通大学电气工程系 2．上海市电力公司市北供电公司，		点击数：	更新时间： 2021年09月17日
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第26卷第3期
2014年3月
电力系统及其自动化学报
Proceedings of the CSU-EPSA
Vol_26 No．3
Mal"． 2014
基于事故树的窃电损失要因分析
辛洁晴 ，夏正侃 ，高亦凌 ，史涛 ，张杨 ，翟莺鸽
(1．上海交通大学电气工程系，上海200240；2．上海市电力公司市北供电公司，上海200072)
摘要：窃电损失要因分析对构建有效的反窃电措施具有指导意义。将事故树分析方法应用于供电公司窃电损
失要因分析，并在采用4M1E法分析窃电损失风险因素的基础上，构建了描绘窃电损失发生机理的事故树，
再据事故树计算各风险因素的结构重要性系数。结果表明，造成窃电损失风险的关键因素在于辖区内用户信
用度、稽查人员的素质和经验、窃电可疑用户搜索方法、稽查辅助工具、反窃电工作流程规范性5个方面。
最后对供电公司窃电损失风险应对措施提出了建议。
关键词：反窃电；要因分析；事故树；结构重要性系数
中图分类号：F4O7．6l 文献标志码：A 文章编号：1003—8930(2014)03—0047—05
Root Cause Analysis for Electricity Stealing Losses Based on the
Accident Tree M ethod
XIN Jie-qing ，XIA Zheng-kan ，GAO Yi-ling ，SHI Tao ，ZHANG Yangz，ZHAI Ying-ge
(1．Department of Electrical Engineering，Shanghai Jiao Tong University，
Shanghai 200240，China；2．Shibei Electricity Supply Company，Shanghai
Municipal Electrica Power Company，Shanghai 200072，China)
Abstract：Root cause analysis (RCA)of electricity stealing losses is the basis for designing efective anti-electricitystealing
measures．The accident tree method is used in this paper for this purpose．After analyzing the elementary risk
factors inducing electricity-stealing losses by the 4M1E method，an accident tree is established to show how electricity-
stealing—losses happen，based on which the structure importance coefficients of the elementary risk factors are calculated．
Results show that root causes of electricity—stealing losses include five aspects．which al'e the customers cred—
its，the moralities and experiences of the inspectors，the efectiveness of the me~od for searching the fraudulent CUS—
tomers，the effectiveness of the inspection tools and the antj—electdcity—s￡ea1ing specified workflow．Anti-electricitystealing
measures are proposed based on the ab ove five aspects at the end of the paper．
Key words：anti—electricity-stealing；root cause analysis；fault tree；structure importance coeficient
如何提出有效的反窃电方法、降低窃电电费
损失的风险一直是电力营销部门关注的问题。长
期以来，反窃电主要关注于窃电发生之后的用电
稽查，而实际上影响窃电损失风险的因素并不局
限于稽查环节，而是贯穿电力营销整个过程。例如
用户报装接电时计量装置的选型和供电方式的选
择、用电数据和电表异常事件是否被跟踪分析、窃
电被查证后是否能及时、充分地追补电费等。因
此，有必要从营销各环节梳理窃电损失风险源，实
施要因分析，构建最为有效的窃电损失防范措施。
收稿日期：2013—05—16；修回日期：2013—07—16
文献[1】从业扩报装、电费安全、现场服务、自
动化系统4个业务模块分析电力营销过程中的电
费风险，进而采用模糊综合评价法评估供电企业
电费风险等级，其中对各风险因素的相对重要性
未予量化评估，风险因素的权重分配按经验赋值，
从而使得评估结果有一定的随意性；文献[2】则采
用主成分分析PCA (principal components analysis)
法，通过原变量(即风险因素)中少数几个的线性
组合来解释原变量的绝大多数信息，由此找出对电
费信用风险起支配作用的因素，该方法的实施要求
· 48· 电力系统及其自动化学报 第26卷
大量样本且只能处理风险因素连续取值的情况。
本文将事故树分析FTA (fault tree analysis)法
应用于窃电损失风险要因分析。该方法通过画出
各种风险因素导致事故的逻辑框图(即事故树)确
定事故原因可能的组合方式和发生概率，进而依
据事故树评估各种风险因素的结构重要性系数
SIC(structure importance coefficient)，由此判定重要
因素，为采取有效的应对措施、降低事故风险提供
依据。目前，电力方面FTA主要应用于电力设备故
障和系统可靠性分析 。与PCA方法相比，FTA可
实现风险因素相对重要性的量化评估而又无需样
本分析且能考虑风险因素为离散取值的情况。
1 窃电损失风险源分析
从人(man)、机(machine)、料(materia1)、法
(method)、环(environment)5个方面实施窃电损失
风险源分析，该方法简称为4MIE法。人指人力资
源，包括人员的能力、意识、操作；机指设备和工具
的配置、技术、维护等方面；料指原材料；法指工艺
方法、技术手段、规程标准；环指生产环境。在窃电
风险管理中，4M1E可引申如下。
(1)人——包括电力客户和用电稽查人员。电
力客户的诚信度(可用信用等级来描述)是影响一
个地区窃电事件发生频率的因素；用电稽查人员
的配置数量、道德素质、工作态度、经验水平则是
电力客户信用
度低，有窃电
动机
人
未用及轰电 稽时查人证蹬未员并能 有效—举—证 ＼ —1；-q-— 、 ‘：． 一
处理 ／
稽查人员配置
不足导致稽查
不及时、不充分
未使用
止逆防
撬智能
电子表
用电计量
装置缺陷一
用电稽查
工具欠完
备
影响窃电能否被及时发现并按实处理的因素。
(2)机——包括用电计量设备和稽查设备。用
电计量设备中，是否使用集中式密封表箱、带防撬
端钮盖和止逆等功能的电子表均影响窃电发生的
可能性；用电稽查设备的完备性(如是否携带摄影
设备)和技术性能(如量测精度、是否具有错误接
线自动判断功能等)则是影响窃电能否被有效举
证的因素。
(3)料——反窃电虽不涉及原材料，但可将
“料”理解为窃电信息来源。供电企业是否具有有
效的窃电举报机制或其他窃电可疑用户搜索方
法，显然也是影响窃电能否被及时发现的因素。
(4)法—— 包括用电查处办法和处理规程，如
窃电惩罚措施、窃电户专档材料的流通规程以及
对上述流程的监督办法等。
(5)环——用户所处的环境。如对用户的供电
方式中，采用架空线还是电缆、接户线的长短等均
影响用户窃电的便利性。
按上述5个方面梳理可能造成供电公司窃电
损失的风险因素，画出特性要因图(又称鱼骨图)，
如图1所示。图中“窃电损失”表示最终导致的风
险事件，采用大骨、中骨、小骨层层剖析导致风险
事件的可能原因。其中：大骨对应人、机、料、法、环
5大风险源；中骨在大骨基础上展开，描述各大风
险源中可能造成窃电损失的主要原因，如“人”这
机 l I 料
表箱不封闭
或计量柜不
用防撬电子
锁＼
譬 妻器曩
小足 影设备
精度
不够
举报机未充分利＼
制欠合用监测数＼
理 据实施窃＼
用户信息譬 — L——兰 L—— ．
检查方法 违约电费
不当造成 计算方法
误判 不当
稽查方法—jIL了—j
不当 ／’
操作不规范
(如开单不规
范造成歧义)
稽查流程
不当■ir———7__
信息传递有误各环节工作
(~ngt-场检查未按时限完
结果未正确录 成 ／
入系统) 厂—
架空线计量箱进
供电且接线电缆未
供 户线过长 穿管敷设
电方式存在缺 -
陷或漏洞 ／
缺乏过程缺乏成效
稽查监督鬈——兰 — ——— L—一
机制
环
窃电损失
图1 供电公司窃电损失风险源的鱼骨图
Fig．1 Fishbone diagram of electricity-stealing losses risk sources for electricity supply company
第3期 辛洁晴等：基于事故树的窃电损失要因分析 ·49·
一风险源中可能包含电力客户有窃电动机、用电
稽查人员未及时查处并处理窃电两方面因素；小
骨则在中骨基础上进一步展开，分解造成中骨因
素的可能原因，例如造成用电稽查人员未及时查
证并处理窃电的更进一步原因可能包括稽查人员
经验不足而导致未能有效举证、稽查人员缺乏职
业道德或工作积极性而导致少计、不计窃电量等
渎职行为。
2 窃电损失事故树
鱼骨图只分析了导致窃电损失的基本因素，
没有理清各因素之间的作用机理，为此进一步开
展事故树分析。事故树采用树状结构，顶层为风险
因素最终导致的结果，称为顶上事件；随后层层分
析产生上层事件(矩形表示)的原因，并用与(·)、
或(+)等逻辑符号表述各种下层因素导致上层事
件的逻辑关系；最下方的圆形表示造成上级事件
的最基本因素，称为底事件，相当于鱼骨图里中、
小骨元素。
供电公司窃电损失事件的事故树如图2所
示。窃电损失事件发生的机理如下。
(1)当用户实施窃电行为(事件s)且供电公
司未能及时查处(事件 )时，导致供电公司蒙受
窃电损失(事件y)。
(2)窃电事件Js包括居民、低压非居民、高压
3类用户的窃电事件，分别以5 、 和s 表征。供电
公司的窃电损失是3类窃电导致的电费损失之和。
(3)各类用户导致的窃电损失又是其各种窃
电方式导致的窃电损失之和。窃电方式可分为4
类『q：① 改动电能表的表内或表端接线(5 表征)，
如进出线短接(即插U字)、一线一地、表内接线或
更换元件、绕越表计直连等，是窃电户利用计量装
置的缺陷，如表箱不封闭、计量柜未使用防撬电子
锁、计量柜中未设独立封闭计量仓等(事件b)而窃
电；②私接外线(Js“表征)，指直接从接户线或公用
干线拉电，属无表用电，主要发生于供电方式存在
漏洞的情况(事件加)，如架空线供电且接户线较长
或虽为电缆供电但计量箱电源进线未穿管敷设；
③机械式破坏表计(．sⅢ表征)，如表计打洞、强磁
铁、电表倒转、倒拨数字、平卧表计等，仅当使用传
统感应式电表(事件m)时可能发生此类窃电；④改
动流变或压变端口接线，此类窃电仅在计量经流
变／压变取电的低压非居民和高压用户中存在，且
同样主要发生在计量装置存在漏洞情况下。
(4)根据上述分析，可进一步画出每种用户的
各类方式窃电事件的主导原因。例如，居民I类窃电
事件Js 是居民用户信用度低、有偷电的动机(事件
c )与计量装置存在漏洞(事件6 )共同作用的结果。
(5)窃电事件发生后，供电公司未能查处窃
电、及时追补电费损失的可能原因有：①未能及时
发现窃电(事件 )，其中又包含未实施外场检查
(事件 )和实施了外场检查、但仍未发现窃电
(事件尬)Ⅱ)两种情况。％f可能是由于缺乏有效的
窃电可疑用户信息来源(事件i)，也可能是由于稽
查人员配置不足、未能对窃电可疑用户充分排查
(事件P )； 则可能是由于所派稽查人员缺乏职
图2 供电公司发生窃电损失的事故树
Fig．2 Accident tree of electricity-stealing losses in electricity supply compony
· 50· 电力系统及其自动化学报 第26卷
业水准和职业素养(事件P：)、或者稽查工具不足
以有效举证(事件t)。②虽发现了窃电，但稽查后
仍未能及时阻止和施以足够的处罚(事件 )。导
致该事件的原因是稽查数据的录入和后续处理流
程不规范或相应的监督机制不完善(事件口)以及
稽查人员职业水准和职业素养有所欠缺，致补缴
电费少计、漏计。
3 结构重要性系数分析
从第2节分析可知，导致供电公司窃电损失
风险的基本事件集X= f C ，b r,w ，rn ，Cl，bl，Wl，m1，
ch，b ，W ，m ，P ，p2,i，q，t)，基本事件(即基本风险因
素)数n：17。基于事故树，可对这些基本因素评估
结构重要性系数，找出导致窃电损失风险的重要
因素。
3．1 结构重要性系数的定义和计算方法
SIC反映基本事件的发生对顶上事件发生的
影响程度。对于基本事件 ，SIC定义为其余基本因
素发生／不发生的2一t种组合中，必须由基本因素i
的发生才能导致顶上事件发生的组合所占的比
例。由于SIC并不考虑基本事件发生的概率，仅从
事故树的结构上进行分析，故而称作结构重要性
系数。
评估窃电损失各项基本风险因素的SIC时，窃
电损失事故树的结构函数式反映各项基本因素导
致窃电损失的逻辑关系，即
Y=S·M=(S +．sl+Sh)·(MD+MT)=
+Js +Js )+(．s +slⅡ+．slⅢ+ )+
(shI+s ShⅢ+．s )】．( + + )：
『(cr'b +Cr"W +c ·，孔 )+(2cl·bl+Cl~Wl+cl·m1)+
(2ch'bh+Ch。Wh+Ch。mh)]。(i+pl+2p2+t+q)(1)
其中第i项基本因素的SIC计算公式为
= — [qb(Y， ( )=1)一 (1，， ( )=0)】(2)
二
式中： (Y，x(i)=1)为第i项基本事件发生时窃电
损失事件y发生的组合情况个数；西(Y，x(i)=O)为
满足(Y，x(i)=1)的各种组合情况中，第i项基本
事件改为不发生时y仍然发生的组合情况个数。
3．2 窃电损失风险因素的结构重要性系数评估结果
本文采用Matlab编程，使用combntns()函数
构建基本因素发生／不发生的各种组合情况，然后
根据式(1)和式(2)对17项基本风险因素计算SIC，
所得结果见表1。从表1可知，SIC由高到低依次
为：cr、Cl、Ch>i,pl,p2、 t>br,bl、bh、WnWl、Wh、mr、mt、
m 。结果表明：
(1)辖区内用户信用度(c)情况是影响供电公
司窃电损失风险的最主要因素；
(2)次要的因素包括：① 供电企业内部用电稽
查队伍建设情况，包括稽查人员配置是否充足和
稽查人员的职业素质、道德素养(p。和P )；② 是否
拥有有效的窃电可疑用户信息源(i)，如合理的举
报机制和基于数据挖掘的窃电可疑用户搜索方
法；③ 是否使用能有效举证的稽查工具( )；④ 是
否实施规范化的反窃电工作流程和相应的监管制
度(g)。
(3)用户侧电表(m)、计量箱／柜(6)、供电方式
(W)方面的缺陷和漏洞对于供电公司窃电损失风
险的重要性相对较弱。这本质是由于这些缺陷和
漏洞是导致窃电损失的必要而非充分条件；且用
户窃电方式千差万别，与某一类窃电方式对应的
计量装置、供电方式上的风险因素的SIC就较小。
表1 窃电损失风险因素的结构重要性系数
Tab．1 Sits of the various risk factors inducing
electricity-stealing losses
4 结论
本文将事故树法引入供电公司窃电损失要因
分析。在用鱼骨图分析窃电损失风险源的基础上，
建立了供电公司发生窃电损失风险事件的事故
树，明确了风险源之间的作用机理；进而据事故树
量化评估了各项风险因素的结构重要性系数。分
析表明，降低窃电损失风险的关键举措并不局限
于事后的用电稽查，而应该从5方面人手。
2 3 3 3 2 3 3 3 2 3 3 3 4 4 4 8 8 8 8 8 8 8 8 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 8 8∞ 8∞ 8∞ l l：兮 l n n n n O 0 O O O O O O ％ 撕 “ 饥‰ m
第3期 辛洁晴等：基于事故树的窃电损失要因分析 ·51·
(1)降低辖区内用户的窃电动机。为此，除了
加强宣传力度外，对证明为低收入的人群可提供
分期付款服务、电费补助或折扣，对高收入窃电户
加大惩罚力度；还可实施按窃电量、窃电次数的梯
级惩罚制度。
(2)加强稽查队伍建设。可通过定期开展岗位
培训、业绩考核、行风监督等措施提升用电稽查人
员的职业水准和道德素质。
(3)建立有效的窃电可疑用户搜索机制。除了
完善有奖举报制度、实施依据台区线损精细化结
果的窃电重灾台区判断之外，还可利用用电数据
挖掘技术定位窃电可疑用户，提升稽查效率。
(4)采用能有效举证的稽查辅助工具。除了要
配置摄影录像设备、提高检查工具(目前主要是钳
形电流表)的精度外，还应考虑研发和使用带有窃
电方式自动辨识、稽查数据无线上传功能的稽查
装置，可实现用户合同、电表数据的在线查阅和稽
查结果的及时上传，减少稽查信息流通环节、提升
信息流通效率。
(5)建立营销稽查规范化流程。不仅要明确反
窃电工作的规范化流程和各环节的时间限制，还
应建立对反窃电工作的稽查制度，保障规范化流
程的实施。
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作者简介：
辛洁晴(1973一)，女，博士，副教授，研究方向为电力营销、
电力市场、配网规划、电力系统优化运行与控制。Email：
jqxin@sjtu．edu．an
夏正侃(1977一)，男，本科，工程师，研究方向为电力营销管
理工作。Email：kevin7703 16@sina．eom
高亦凌(198 )，女，硕士研究生，研究方向为电力营销。
Email：psychedelic．elaine@gmail．com

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