R语言|电力窃漏电用户自动识别 细节

R语言|电力窃漏电用户自动识别 细节
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# 计算每类用户类别及用户数 Type <- table(data_FB[, 3])# 方法1:基础绘图 p <- barplot(Type, space = 0, ylim = c(0, 30), col = rainbow(7), xaxt = "n", ylab = "计数", main = "窃电用户用电类别分布分析") df <- data.frame(Type) axis(1, p, df$Var1, las = 2) text(p, Type, labels = Type,pos = 3)# 添加数值标签 # xaxt="n"设置是否显示x轴信息,axes=F不显示坐标轴 # 颜色可以用heat.colors,terrain.colors,cm.colors等

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# 方法2:饼图 Type <- data.frame(Type) pct <- round(Type$Freq / sum(Type$Freq) * 100, 1) lbls <- paste0(Type$Var1, pct, "%") pie(Type$Freq, labels = lbls)# 普通饼图 library(plotrix)# 3D饼图 pie3D(Type$Freq, labels = lbls, main = "窃电用户用电类别分布", labelrad = 1.4, start = 3) pie3D(Type$Freq, labels = lbls, explode = 0.1, radius = 1) # radius半径,explode分离度

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# ----------------------------正常用户用电量趋势分析---------------------------Regular <- read.csv("正常用电量数据.csv",header=T)# 基础绘图 plot(1:59, Regular[, 2], type = "l", col = "blue", main = "正常用户的用电量趋势")# 主标题,x,y轴标题

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# ---------------------------窃漏电用户用电量趋势分析--------------------------Unusual <- read.csv("窃电用电量数据.csv", header = T)# 方法1:基础绘图 plot(Unusual[, 2], type = "l", col = "blue")# 设置主标题,x,y轴标题

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# 方法2:在一张图上对比 plot(Regular[,2], col = "blue", lty = 1, type = "l", main = "正常用户与窃电用户的用电趋势比较", ylim = c(0,8000), ylab = "用电量", xlab = "", xaxt = "n")# axes = Faxis(1, at = 1:59, Regular[, 1], las = 2)# 设置x轴 lines(Unusual[,2], col = "red", lty = 2, type = "l")# 添加窃电数据 legend("bottomleft", legend = c("正常用户","窃电用户"), lty = 1:2, col = c("blue", "red"))# 添加图例

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# ---------------------------------求斜率-------------------------------------- # 读取数据 Power <- read.csv("用户日用电量.csv")# 设置一个向量k存放求出的每天的斜率值 k <- rep(0, nrow(Power)) Down <- Power$日电量for (i in 1:nrow(Power)) {# 循环所有天,求出每天的前后5天共计11天的平均斜率k if (i <= 5) { l <- 1:(i + 5)# 前面不足5天时求平均斜率用到的天数 } if (i >5 & i < (nrow(Power) - 5)) { l <- (i - 5):(i + 5)# 前后均满足5天时的求平均斜率用到的天数 } if (i >= (nrow(Power) - 5)) { l <- (i-5):nrow(Power)# 后面不足5天时求平均斜率用到的天数 } k[i] <- cov(Down[l], l) / var(l)# 计算第i天的斜率,公式类似求协方差除方差 }# -----------------------------标记用电量趋势----------------------------------Decrease <- rep(0, nrow(Power))# 设置变量D,用于存放电量趋势标记1或0for (i in 2:nrow(Power)) {# 从第二天开始循环,求出所有天的电量趋势标记 if (k[i] < k[i - 1]) { Decrease[i] <- 1# 当天比前一天斜率低,标记为1 } if (k[i] >= k[i - 1]) { Decrease[i] <- 0# 当天高于或等于前一天斜率,标记为0 } }# --------------------------统计11天内的趋势下降次数---------------------------Total <- rep(0, nrow(Power)) #设置变量T,存放对第i天前4后5共计10天的电量趋势汇总值for (i in 1:nrow(Power)) {# 循环所有天,求出每天前4后5共计10天的趋势汇总 if (i < 5) { m <- 1:(i + 5)# 前面不足5天要汇总的天数 } if (i >= 5 & i <= nrow(Power) - 5) { m <- (i - 4):(i + 5)# 满足前后5天时研汇总的天数 } if (i > nrow(Power) - 5) { m <- (i - 4):nrow(Power)# 后面不足5天时用到的天数 } Total[i] <- sum(Decrease[m]) }

# 读取数据 data_alarm <- read.csv("告警.csv") data <- read.csv("用户.csv")# 构造ID&date属性 data_alarm$ID_date <- paste(data_alarm[, 1], data_alarm[, 2]) data$ID_date <- paste(data[, 1], data[, 2])# 统计用户每天的告警次数 D <- data.frame(matrix(0, nrow(data), nrow(data_alarm)))for (i in (1:nrow(data))) { for (k in (1:nrow(data_alarm))) { if (data$ID_date[i] == data_alarm$ID_date[k]) { D[i, k] <- 1 } else { D[i, k] <- 0} } }D$sum <- apply(D, 1, sum)# 按行计算总和 data$alarm_ind <- D$sum data <- data[, c(1, 2, 6)]# 去除不需要的ID,日期和告警次数

library(XLConnect) missing_data <- XLConnect::readWorksheetFromFile(file = "missing_data.xls", sheet = 1, header = FALSE)lagrange <- function(x, xi, yi) { n <- length(xi) lage <- 0 for (i in 1:n) { li <- 1 for (j in 1:n) { if (i != j) { li <- li * (x - xi[j]) / (xi[i] - xi[j]) } } lage <- li * yi[i] + lage } return(lage) }missdata <- missing_datafor (k in 1:3) { x <- which(is.na(missing_data[, k])) x1 <- c(0, x) x2 <- c(x, nrow(missing_data)) x12 <- x2 - x1 - 1 xx1 <- x12[1:(length(x12) - 1)]# 缺失值前面的行数 xx2 <- x12[2:(length(x12))]# 缺失值后面的行数j <- 1 for (m in x) { if (xx1[j] >= 5) {# 空值前的判断 xi <- (m - 5):(m - 1) } else { xi <- (m - xx1[j]):(m - 1) } if (xx2[j] >= 5) {# 空值后的判断 xi <- c(xi, (m + 1):(m + 5)) } else { xi <- c(xi, (m + 1):(m + xx2[j])) } yi <- missing_data[xi, k] missdata[m, k] <- lagrange(m, xi, yi) print(c(m, missdata[m, k])) j <- j + 1 } }

# 读取数据 data_loss <- read.csv("线损.csv")# 构造线损 data_loss$日线损率 <- (data_loss[, 3] - data_loss[, 4]) / data_loss[, 3]# 便于代码调用,将日线损率数据赋予变量v V <- data_loss$日线损率# Vb为当天与后5天共6天的线损率平均值 # Vf为当天与前5天共6天的线损率平均值 n <- nrow(data_loss) Vb <- rep(0, n) Vf <- rep(0, n) E <- rep(0, n)# 设置变量E,存放线损指标 for (i in 1:n) {# 循环所有天,求出每天的线损指标 if (i <= 5) {# 前面不足5天的情况 Vb[i] <- mean(V[i:(i + 5)]) Vf[i] <- mean(V[1:i]) } if (i > 5 & i < n - 5) {# 前后均满足5天的情况 Vb[i] <- mean(V[i:(i + 5)]) Vf[i] <- mean(V[(i - 5):i]) } if (i >= n - 5) {# 后面不足5天的情况 Vb[i] <- mean(V[i:n]) Vf[i] <- mean(V[(i - 5):i]) } if ((Vb[i] - Vf[i]) / Vf[i] > 0.01) { E[i] <- 1# Vb比Vf的增长率判断,并标记 } if ((Vb[i]-Vf[i]) / Vf[i] <= 0.01) { E[i] <- 0 } }

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