(57)【要約】  電気メータのバイパス盗難を検出する技法が記載される。一例において、メータにおいて計測された電力消費量と関連付けられた、電圧変化および電流変化の時系列が取得される。時系列は、関連付けられた電圧および電流変化を短い間隔（例えば、５分）で追跡することができる。電圧と電流の変化は、電気器具のスイッチがＯＮまたはＯＦＦされる際のわずかな電圧変化を示すことができる。分析（例えば、回帰分析）を、電流変化に対する電圧変化に対して行うことができる。分析からの相関を使用して、メータがバイパスされたかどうかを判定することができる。
2017512982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッサ実行可能命令を記憶する１つまたは複数のプロセッサ可読媒体であって、前記命令は、実行されると、
電圧変化および電流変化の時系列を取得することと、
前記電圧変化および電流変化の時系列に少なくとも部分的に基づき、メータがバイパスされたかどうかの表示を取得することと、
を含む動作を１つまたは複数のプロセッサに実行させ、
前記表示は、インピーダンスの相関を計算するための、前記時系列の回帰分析に少なくとも部分的に基づき、
前記計算されたインピーダンスの相関は、前記メータが計測する電圧変化と、前記メータが計測する電流変化とが相関する程度に少なくとも部分的に基づく、
１つまたは複数のプロセッサ可読媒体。
【請求項２】
メータに関連付けられた電圧変化および電流変化の時系列を取得することと、
前記電流変化に対する前記電圧変化の回帰分析を行うことと、
前記メータがバイパスされたかどうかを、前記回帰分析に少なくとも部分的に基づき判定することと、
を備える方法。
【請求項３】
前記電圧変化および電流変化の時系列は、前記メータによって計測される電気負荷を含む、統計的に有意な数のｏｎ／ｏｆｆ事象を利用する、請求項２の方法。
【請求項４】
前記回帰分析が、インピーダンスの相関度を示し、
前記メータがバイパスされたかどうかを判定することは、インピーダンスの相関度に少なくとも部分的に基づく
請求項２の方法。
【請求項５】
前記電圧変化および電流変化の時系列が１５分未満の間隔に基づく、請求項２の方法。
【請求項６】
電圧変化および電流変化の追加の時系列を、数日の期間に渡って、および、１日のうちの異なる時間において、取得することと、
統計的に有意な量で異なる、計算された相関に応じて、バイパスされる可能性があるものとして、前記メータにフラグを立てることと、
をさらに含む、請求項２の方法。
【請求項７】
前記メータがバイパスされたかどうかを判定することは、前記メータと同じ変圧器に接続された他のメータの数を考慮することに部分的に基づく、請求項２の方法。
【請求項８】
前記電圧変化および電流変化の時系列を作成するための測定は、前記メータにおける負荷変化に少なくとも部分的に応じて始まる、請求項２の方法。
【請求項９】
前記取得した電圧変化および電流変化の時系列を取得するために使用したものとは異なる時間期間に渡って、電圧変化および電流変化の追加の時系列を取得することと、
前記追加の時系列に対して回帰分析を行うことと、
前記回帰分析からの統計的に異なる値に応じて、前記メータにフラグを立ててバイパスを示すことと、
をさらに備える、請求項２の方法。
【請求項１０】
前記メータが現行の回帰分析を行い、
前記メータが、前記回帰分析から取得されたインピーダンス値および相関値のうちの少なくとも１つを送信する、請求項２の方法。
【請求項１１】
統計的に有意な数のｏｎ／ｏｆｆ事象が閾値時間期間内には見られなかったと判定することと、
電力が前記閾値時間期間中に使用されたと判定することと、
電力が前記閾値時間期間中に使用されたと判定することに応答して、バイパスされる可能性があるものとして、前記メータにフラグを立てることと
をさらに備える、請求項２の方法。
【請求項１２】
電圧変化および電流変化の時系列を複数の時間期間に渡って周期的に取得することと、
前記複数の時間期間のそれぞれに関連付けられた相関の間に整合性があるかどうかを判定することと、
をさらに備える、請求項２の方法。
【請求項１３】
プロセッサと、
前記プロセッサと通信するメモリと、
前記プロセッサと通信し、電圧および電流の経時的な計測を提供する計量ユニットと、
前記電圧および電流の経時的な計測に少なくとも部分的に基づき、電圧変化および電流変化の時系列を生成する時系列ジェネレータと、
電流変化データに対する電圧変化データに対して分析を行う分析部と、
を備えたメータ。
【請求項１４】
前記分析部が回帰分析機能を実行する、請求項１３のメータ。
【請求項１５】
前記回帰分析機能が最少二乗機能である、請求項１４のメータ。
【請求項１６】
回帰分析データおよび／またはインピーダンスの相関データを、同一の変圧器に取り付けられた他のメータと共有するべくプログラムされる通知モジュールを、さらに備えた、請求項１３のメータ。
【請求項１７】
前記分析部が前記時系列の前記電流変化に対する前記電圧変化の最少二乗回帰を行う、請求項１３のメータ。
【請求項１８】
前記時系列ジェネレータが、前記計量ユニットにより計測される負荷変化に応じて、前記電圧変化および電流変化の時系列の生成を開始する、請求項１３のメータ。
【請求項１９】
バイパス事象と整合する、インピーダンス計算または回帰分析の通知を送信するべくプログラムされる通知モジュールをさらに備えた、請求項１３のメータ。
【請求項２０】
前記メータにおいて統計的に十分な数の負荷変化が見られ、有効な相関が示されるかどうかを判定するべく、前記時系列ジェネレータがプログラムされる、請求項１３のメータ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本願は、2014年2月25日に出願された「電力流用路の検出」と題する米国特許仮出願シリアル番号第61/944,558号の優先権を主張する、2014年6月12日に出願された「電力流用路の検出」と題する米国特許出願シリアル番号第14/302,617号に関連し、かつその優先権を主張するものであり、ここに本発明の譲受人に譲渡され、参照によりここに組み込まれる。
【０００２】
電力流用路（diversion）（例えば、盗難）は、電力の生成および供給の業界においては問題である。顧客の現在の消費量データと顧客の従前の消費量データを対比して調べるなどの技術は、何らかの洞察を与えることができる一方、特定の型の盗難を検出することができない。従って、さらに新しい技術が望まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
添付図面を参照して詳細な説明を行う。図面では、参照番号の最左の数字が、その参照番号が最初に現れる図面を特定する。図面全体を通して、同一の数字を使用して同様の特徴および構成要素を参照する。さらに、図面では、一般的な概念および例を説明することが意図され、要求および／または必要とされる要素を示すことは意図されない。
【図１】二次配電変圧器（以下では単に「変圧器」と称する）と、多数の顧客メータ（以下では単に「メータ」と称する）と、を含むシステムの一例を示すブロック図である。本例では、メータは、通信の目的で、メッシュ技法を使用してネットワーク化される。２つの顧客が、自身のメータをバイパスし、それにより、電力を盗用する。一方の顧客は、メータの周囲の電力を流用している。他方の顧客は、メータと変圧器との間に負荷を設置している。
【図２】電力流用路を検出するシステムの第１の例を示すブロック図である。本例では、メータが、検出を行うべく構成される。
【図３】電力流用路を検出するシステムの第２の例を示すブロック図である。本例では、メータおよび中央事務所が、検出を行うべく構成される。
【図４】電流変化に対する電圧変化に適用される回帰技法の第１の例を示すグラフである。本グラフは、インピーダンスの相関を示す。
【図５】電流変化に対する電圧変化に適用される回帰技法の第２の例を示すグラフである。本グラフは、合理的なインピーダンスの相関を示す。
【図６】電流変化に対する電圧変化に適用される回帰技法の第３の例を示すグラフである。本グラフでは、インピーダンスの相関が低く、該インピーダンスは不定である。
【図７】回帰技法を、電圧変化および電流変化の時系列に適用することができる一例を示すフロー図である。
【図８】インピーダンス相関技法を利用することができる一例を示すフロー図である。
【図９】回帰技法または相関技法を、周期的または随時に収集されるデータに適用することができる一例を示すフロー図である。
【図１０】同一の変圧器に取り付けられた複数のメータに適用することができる技法の例を示すフロー図である。
【図１１】回帰技法または相関技法を、異なる時刻に収集されるデータに適用することができる一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
概要
図１は、顧客による電力流用路を示すように構成されるメータを有する一例のシステム１００を示すブロック図である。電力流用路は、メータのバイパスであってもよく、この例には、そのメータの周囲の電力を転送するために需要家が設置した配線、または顧客のメータと変圧器との間に配置される負荷、を含めることができる。中央事務所１０２は、１つまたは複数のネットワーク１０４（例えば、公衆通信回線または私的公衆通信回線、インターネット、セルラ通信等）を利用して、複数のメータ１０６〜１１２（例えば、需要家の電力消費量を計測するめの電気メータ）と通信することができる。メータ１０６〜１１２は、無線周波数（ＲＦ）信号もしくは電力線通信（ＰＬＣ）信号１１４、またはセルラ通信を使用して通信することができる。メータ１０６〜１１２は、メッシュネットワーク（図示のもの）、スター型ネットワーク、または他の構成への通信用に体系化されてもよい。変圧器１１６は、共有配線１１８または個別配線１３２を用いて、複数の顧客１２０〜１２６に電力を提供することができる。メータ１０６〜１１２は、顧客による電力の消費量を計測し、対応する消費量データを作成する。データは、１つまたは複数の通信チャネル上でネットワークを介して中央事務所１０２に提供される。
【０００５】
図示の例では、需要家１２４が、メータ１１０と変圧器１１６との間に外部の負荷１２８を設置することにより、メータをバイパスしている。負荷１２８により、需要家１２４は、メータ１１０によって計測されない大量の電流を利用することができる。従って、メータ１１０が計測するのは、需要家１２４により使用される電力のごく一部のみとなる。
【０００６】
需要家１２６は、メータ１１２の周囲にバイパス１３０を設置することにより、メータをバイパスしている。バイパス１３０により、大量の電流がメータ１１２をバイパスするようにできる。従って、メータ１１２が計測するのは、需要家１２６に供給される電力のごく一部のみとなる。そのごく一部の電力は、少なくとも部分的にバイパス１３０とメータ１１２との相対的なインピーダンスによって変わる。
【０００７】
図２および図３は、電気的流用路の設置および／または動作（operation）の発生時に通知を行う、構造および技法の例を示すブロック図である。図２は、メータ内に配置される構造および技法の例を示し、図３は、メータと中央事務所との間に配分される構造および技法の例を示す。他のシステムが、本明細書に記載される技術を使用して構成されてもよく、メータ、ルータ、圧器、事務所のコンピューティング施設、および、任意のコンピューティングデバイス、のうちの１つまたは複数の間で構造および技法を、分配することができる。
【０００８】
図２は、電気的バイパスまたは他の電気的流用路の設置および／または動作の発生時に通知を行う、電力消費量計測メータ１１２内の機能モジュールおよび技法の例を示すブロック図である。プロセシングユニット２００は、計量ユニット２０２およびメモリデバイス２０４と通信する。計量ユニット２０２は、電圧、電流および／または電力の計測を行うように構成される。かかる計測の結果、メモリデバイス２０４内にタイムスタンプ付電圧および電流計測データ２０６が得られるようにすることができる。
【０００９】
時系列機能または時系列ジェネレータ２０８は、ソフトウェア、ハードウェアデバイスまたは他の技術を使用して構成されてもよい。動作時、時系列機能２０８は、タイムスタンプ付電圧および電流計測データ２０６を入力し、電圧変化および電流変化の時系列２１０をメモリデバイス２０４内に作成することができる。従って、本例では、タイムスタンプ付電圧および電流計測データ２０６は、電圧と電流の計測に関与し、電圧変化および電流変化の時系列２１０が、絶対的な「計測」データではなく、「変化のデータ」を含む。
【００１０】
分析機能または分析部２１２は、ソフトウェア、ハードウェアデバイスまたは他の技術を使用して構成されてもよい。動作時、分析機能２１２は、回帰分析、最少二乗回帰の技法などの、統計的技法を利用することができる。一例において、分析機能２１２は、時系列の電流変化に対する電圧変化に対して、回帰分析（例えば、最少二乗回帰）を行う。その結果は、電圧変化と電流変化との間の相関度を示すものとすることができる。一例において、分析が、時系列のインピーダンスの相関を示す。相関度を使用して、メータが、電圧および電流の計測中にバイパスされたかどうかを示すことができる。
【００１１】
通知モジュール２１４は、ソフトウェア、ハードウェアデバイスまたは他の技術を使用して構成されてもよい。動作時、通知モジュール２１４は、パケット、信号、または他の通信手段を構成して、タイムスタンプ付電圧および電流計測データ、電圧変化および電流変化の時系列、回帰分析の結果、相関データの結果もしくは他の結果、または他の情報に関するデータを、中央事務所１０２など所望の場所に送信することができる。
【００１２】
図３は、電気的バイパスまたは他の電気的流用路の設置および／または動作の発生時に通知を行うことができるシステム３００を示すブロック図である。システム３００では、データ、機能モジュールおよび技法の例が、メータ３０２と中央事務所１０２との間で配分される。メータ３０２は、プロセシングユニット２００、計量ユニット２０２、メモリデバイス２０４、およびタイムスタンプ付電圧および電流の計測２０６、を含んで構成されてもよい。これらの構成要素は、図２について説明したように構成されてもよい。しかし、一例のシステム３００において、時系列機能２０８、電圧変化および電流変化の時系列データ２１０、分析機能２１２、および通知モジュール２１４は、中央事務所１０２、または、要望に応じて他の場所にて、構成されてもよい。
【００１３】
図４〜図６はそれぞれ、３つの異なる入力の例に適用された回帰技法の出力をグラフ化したものを示す。入力例には、３つの異なるメータからの電圧変化および電流変化の時系列、または、異なる時刻における１つまたは複数のメータから取り出した時系列が含まれてもよい。
【００１４】
図４は、電流変化に対する電圧変化に適用される回帰技法の第１の例を示すグラフ４００である。本グラフでは、高いＲ2値で示されるように、インピーダンスの相関が高い。優れたインピーダンスの相関では、負荷の変化（例えば、顧客が電気器具のスイッチを入れるまたは切る）は、概して、対応する電圧の変化に関連付けることができる。例えば、電気温水器または他の負荷のスイッチが入ると（または切れると）、電圧レベルに、対応する短時間の降下（またはスパイク）が起きる。
【００１５】
図５は、電流変化に対する電圧変化に適用される回帰技法の第２の例を示すグラフ５００である。本グラフでは、インピーダンスの相関が合理的であり（Ｒ2値で示されるように）、バイパスまたは他の電力流用路が恐らく存在しないことを示唆する。
【００１６】
図６は、電流変化に対する電圧変化に適用される回帰技法の第３の例を示すグラフ６００である。本グラフは、低いインピーダンスの相関を示し、該インピーダンスは不定である。本例では、バイパスまたは他の流用路が存在し得る。バイパスが存在すると相関が悪くなり得るという一例では、負荷の変化が計測されないことがある（全てまたは一部の負荷が、パイパスを通り、メータを通らないため）が、電圧の短期間の変化が、実際の（計測されるものに対して）負荷の変化のため、生じることがある。従って、大きな負荷変化を完全には計測することができない一方、これが、電圧変化を引き起こすことになり、大きな負荷変化のうちの計測された一部が、その電圧変化と弱く相関し、それにより流用路が示される。このような弱い相関の過程を繰り返したものが、図６に示される。
【００１７】
システムおよび技法の例
スマートメータの出現により、データの収集及び分析が向上しただけでなく、人の検針員の必要性が減少または除外された。残念ながら、人によるメータとの相互作用および調査が減少したことで、電力盗難の発生が増加した。スマートメータは、メータそのものの改ざんを検出することが可能である多数の内蔵センサを有するが、いくつかの形態の電力盗難（例えば、何者かが、メータをバイパスするケーブルを設置、または、メータの上流に負荷を設置する場合の、バイパス盗難）は、メータ搭載のセンサで検出することが困難である。
【００１８】
本明細書に記載される技法は、配電変圧器からメータへの電気的接続（すなわち、電気経路）のインピーダンスを、周期的、ランダムまたは現行の計測で、計測する方法を使用して、問題に対処する。個別配線を介するものではあるが、配電変圧器に取り付けられたメータの最も一般的な場合について、インピーダンスは以下の方程式で与えられる。
【００１９】
Ｖ0−Ｖ＝Ｚ・Ｉ
式中、Ｖ0は、配電変圧器における電圧、
Ｖは、メータにおける電圧、
Ｉは、配線（単数または複数）（標準的な分相接続での２本の配線）を通る電流、
Ｚは、配線（単数または複数）のインピーダンスであり、実際には、その電気抵抗とほぼ同一である。
【００２０】
かかるインピーダンスの通常の範囲は典型的には、数分の１オームであり、任意の１つのメータについては、経時的に略一定である。メータをバイパスすることは、流用される電力の量に応じて、かなりのものから劇的なものまでの範囲で、インピーダンスが増加することで現れる。電力盗難のタイミング大きさも、そのような変化から簡単に計算することができる。しかし、かかるインピーダンスの計測および継続的な監視は困難である。
【００２１】
技法の例では、上記で示したような連立方程式が、二次配電変圧器に取り付けられた全てのメータによって形成される電気回路について、完全に説明することができる。該回路内では、いくつかのメータが個々に取り付けられてもよく（例えば、図１の変圧器１１６とメータ１０６との間の個別接続１３２）、他のメータが共有接続（例えば、接続１１８）によって取り付けられてもよい。これら技法例を使用して、種々の接続のインピーダンスは、未知であるが、１つまたは複数の日に渡る多数のタイムスタンプについて、同じ連立方程式を解くことにより、統計的に推定することが可能である。この推定を使用して、全ての未知のインピーダンスについて、「最良適合」を見つけることができる。このアプローチは、１つの配電変圧器につながる全てのメータの識別と接続タイプとについての正確な知識が必要となるため、部分的には複雑である。
【００２２】
他の技法例では、さらに強力なツールを提供することができる。一例において、メータが計測する電圧（典型的には、２４０ボルト＋／−１２ボルト）を一日の間で変動させる要因を、考慮することができる。かかる要因には以下のものが含まれる：（１）配電網上の全負荷（高負荷条件では電圧が下がる）、（２）同一の変圧器につながる１つまたは複数の近隣のメータが計測する大負荷の開始または停止、それぞれわずかな電圧の降下または増加につながる、（３）配電変圧器自身における自動電圧維持（例えば、「タップ切替器」）、および／または、（４）メータ自身が計測する負荷の開始および停止、即時の電圧降下または上昇につながる。
【００２３】
上記の最初の３つの要因は全て、変圧器タップにおける電圧Ｖ0、に作用する。先に示した等式に示したように、メータ自身における電圧Ｖは、メータを通る電力と同じ頻度で正確に計測されるが、変圧器における未知の電圧の変動Ｖ0±ΔＶ0により、インピーダンスＺの任意の意味のある計算が妨げられる。
【００２４】
さらに検討する技法の一例において、短い時間間隔内の電圧および電流の変化が、分析される。時間間隔は、１５分以下であってもよく、特に５分以下であってもよい。より長い時間間隔を使用してもよいが、不都合にならない程度までである。添字ｔで示す任意の１つ時間の間隔について、元の方程式を以下のように書き換えることができる。  
ΔＶt＝ΔＶ0,t−Ｚ−ΔＩt
【００２５】
選択された時間間隔が十分に短い場合、変圧器電圧の変化ΔＶ0,tは、無視され得、または最低でも多くの時間間隔に渡って負になるのと同頻度で正になることが予想できる。一方、メータを通る電流の変化ΔＩtは、ほとんどの時ゼロである。かかる想定は合理的であり、何故なら、短い時間間隔の開始時の電球または電気器具は、その短い時間間隔の終了時にも動きがないと思われるからである。従って、メータにおける電圧の変化ΔＶtも、ほとんどの時ゼロである。電圧の変化がノンゼロとなるのは、ΔＶ0,tがノンゼロであるか、ΔＩtがノンゼロであるか、いずれかのときのみであり、例えば、電気負荷（例えば、電気器具または照明など）のスイッチが入るか切れるかするときである。
【００２６】
一例において、本明細書で検討する技法には、典型的には１日以上に渡る、あるメータにおける電圧変化および電流変化の同時時系列を分析することが含まれる。分析（例えば、最少二乗などの回帰）は、電流変化に対する電圧変化に対して行われてもよい。結果として得られる相関は、統計的に充分な数の、または十分な種類の「ｏｎ／ｏｆｆ」事象（例えば、十分な照明のｏｎ／ｏｆｆ事象、および、少なくとも多少大きい電気器具のｏｎ／ｏｆｆ事象）が、閾値時間期間内に発生する場合に有用であり得る。図示した例では、回帰の傾き項は、負であってよく、電気インピーダンスＺの推定を示すことができる。
【００２７】
同じアプローチを複数の日に繰り返すことにより、導き出されたインピーダンスには、バイパス盗難が存在しない場合は、整合性があると思われる。しかし、インピーダンスの急激な変化は、特に劇的な増加の場合は、新規にバイパスが設置されたことを示す。回帰分析において低いＲ2で示される、回帰の収束が弱いことは、その日のある時だけ、バイパスが利用されたことを示すと考えてもよい。本明細書で検討する技法は、１日のうちの異なる時刻に適用する場合はバイパスをより良好に識別および数値化することができる。
【００２８】
これらの技法の１つの利点は、要求されたデータを、そう行うように構成された電気メータにより、簡単に取得することができることである。
【００２９】
得られた過剰な数のデータの最小化はいくつかの方法で達成することができ、それらは以下のものを含む：（１）短い間隔のデータのアップロードを、随時の日常的な「バースト」に制限する、（２）メータソフトウェア／ファームウェアを修正して、追加データをｏｎ／ｏｆｆ事象が検出される際に自動的に送信し、適量の知見豊かなデータのみが追加される、および／または、（３）メータ自身に常駐させる、継続的に回帰を行うアプリケーションを開発して、当該結果のみ（例えば、インピーダンスおよびＲ2）を、メータのヘッドエンドまたは中央事務所に送信する。
【００３０】
方法例
本明細書で検討する技法のいくつかの例では、動作の方法が１つまたは複数のＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）によって実行されてもよく、または、汎用のプロセッサがコンピュータ可読媒体内に定義されるソフトウェアを利用することにより実行されてもよい。本明細書で検討する例および技法では、メモリ２０４は、コンピュータ可読媒体を備えてもよく、ＲＡＭ（random access memory）などの揮発性メモリ、および／または、ＲＯＭ（read only memory）またはフラッシュＲＡＭなどの不揮発性メモリの形式をとってもよい。コンピュータ可読媒体には、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または、コンピューティングデバイスの１つまたは複数のプロセッサにより実行される他のデータ等の情報を記憶するための任意の方法または技術で実装される、揮発性および不揮発性、着脱可能および着脱不可の媒体が含まれてもよい。コンピュータ可読媒体の例には、ＰＲＡＭ（phase change memory）、ＳＲＡＭ（static random-access memory）、ＤＲＡＭ（dynamic random-access memory）、他のタイプのＲＡＭ、ＲＯＭ（read-only memory）、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read-only memory）、フラッシュメモリもしくは他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤもしくは他の光学記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶装置、または、コンピューティングデバイスによりアクセスされる情報を記憶するために使用可能な任意の他の非一時的媒体が含まれるがこれに限定されない。
【００３１】
本明細書で定義されるように、コンピュータ可読媒体には、変調されたデータ信号、および搬送波、および／または信号などの一時的媒体は含まれない。
【００３２】
図７は、回帰分析を、電圧変化および電流変化の時系列に適用することができる一例を示すフロー図７００である。図示される技法の一例において、電圧変化および電流変化の時系列の分析（例えば、回帰分析）は、負荷変化と電圧変化との間の相関を判定することができ、それにより、時系列に関連付けられたメータがバイパスされた尤度を示すことができる。第２の例では、追加的に取得された時系列の回帰分析が利用されてもよく、これにより、メータが断続的にバイパスされることを示すことができる。
【００３３】
従って、ブロック７０２〜７０６には、バイパスが設置されていた間も設置されていなかった間も、全体的に取得された単一の時系列を使用して、メータがバイパスされたかどうかを判定するための技法が含まれる。ブロック７０８〜７１０には、複数の時系列を使用して、メータがバイパスされたかどうかを判定するための技法が含まれる。複数の時系列には、バイパスが設置されていた間に取得された１つまたは複数のそれ、および、バイパスが設置されていなかった間に取得された１つまたは複数のそれ、が含まれてもよい。
【００３４】
ブロック７０２にて、メータに関連付けられた電圧変化および電流変化の１つの時系列が取得される。図２の例の文脈において、計量ユニット２０２は、タイムスタンプ付電圧および電流計測データ２０６を作成することができる。時系列機能２０８は、データ２０６を使用して、電圧変化および電流変化の時系列データ２１０を作成することができる。従って、変化データ２１０は、メータにより取得されたタイムスタンプ付計測データ２０６を使用して、作成されてもよい。
【００３５】
ブロック７０４にて、時系列の電流変化に対する電圧変化の分析を行うことができる。分析は回帰分析であってもよく、これは、メータ、ルータ、中央事務所および／または任意の場所のコンピューティングデバイスによって行われてもよい。図２および図３の例は計算が行われ得る場所の２つの例を示すが、代わりに、他の場所が利用されてもよい。
【００３６】
ブロック７０６にて、メータがバイパスされたかどうかを判定することができる。一例において、判定は、ブロック７０４で行われた分析に少なくとも部分的に基づいてもよい。分析の結果は、電圧変化と電流変化との間の相関度を含み、バイパス設置の尤度を示すために使用されてもよい。
【００３７】
分析の結果が、図４の例と同様であり、かつ、電流変化に対する電圧変化に適用された回帰分析技法の結果が、インピーダンスの相関が高いことを示す場合、バイパスは設置されていないと想定することができる。
【００３８】
分析の結果が、図５の例と同様であり、かつ、電流変化に対する電圧変化に適用された回帰分析技法の結果が、インピーダンスの相関が合理的であること示す場合、さらなる考察が示されるものの、メータはバイパスされていないと想定することができる。考え得る１つの追加的な要因としては、変圧器につながる多数のメータがあり、より多くのメータおよび関連するより多くの負荷変化により、特定のメータのインピーダンスの相関におけるいくつかの相違を説明することができる。
【００３９】
分析の結果が、図６の例と同様であり、かつ、電流変化に対する電圧変化に適用された回帰分析技法の結果が、インピーダンスの相関が弱く、そのインピーダンスが不定であることを示す場合、メータはバイパスされていないと想定することができる。
【００４０】
メータがバイパスされているかどうかは、１日のうちの異なる時間帯の中で、または、１月のうちの異なる日の中で変わり得る。一つには、検出を避けるために、顧客がメータにバイパスを設置して、特定の電気負荷のコストを下げ、他は下げないかもしれない。従って、ブロック７０８にて、電圧変化および電流変化の追加の時系列が取得され得る。追加の系列は、数日の期間に渡って、および／または１日のうちの異なる時間において、取得されてもよい。電圧変化および電流変化の時系列を、その日のうちの異なる時間において、および、その月のうちの異なる日において取得することにより、メータがバイパスされる時、およびされない時のインピーダンスの相関を考察可能とすることができる。
【００４１】
ブロック７１０にて、メータがバイパスされたかどうかを、取得した追加の時系列に少なくとも部分的に基づき、判定することができる。一例において、異なる時系列に関連付けられたインピーダンスの相関の整合性または不整合性は、いくつかの時系列が作成された場合にはメータがバイパスされたかどうかを示すことができるが、他が作成されなかった場合には示すことができない。判定は、統計的に有意な量で異なる、異なる時系列間の計算された相関に基づいてもよい。
【００４２】
ブロック７０６および／または７１０の判定により示された場合は、ブロック７１２にて、バイパスされる可能性があるものとして、メータには、フラグを立てる、リストする、報告するなどが行われてもよい。
【００４３】
ブロック７１４にて、インピーダンス値、相関値、分析結果および／またはフラグが、メータまたは他のコンピューティングデバイスによって、中央事務所１０２または他のデバイスに対して、周期的または随時に、送信または表示されてもよい。図１の例の文脈において、メータ１０６〜１１２のうちの１つまたは複数が、インピーダンス値、相関値または分析結果を、中央事務所１０２に送信することができる。
【００４４】
図８は、インピーダンス相関技法を利用することができる技法８００の例を示すフロー図である。一例において、時系列における各電圧変化および電流変化が、インピーダンス値を示す。電圧変化および電流変化の時系列に適用される回帰分析では、インピーダンス値の相関度が判定される。相関度を使用して、メータがバイパスされている可能性があるかどうかを判定することができる。
【００４５】
ブロック８０２にて、回帰分析を使用して得られたインピーダンスの相関度（例えば、電圧変化と電流変化の対比）が示される。図４〜図６の例では、Ｒ2の値が相関を示す。
【００４６】
ブロック８０４にて、メータがバイパスされたかどうかを、インピーダンスの相関度に少なくとも部分的に基づいて、判定することができる。図４〜図６の例に戻ると、Ｒ2の値は、バイパスの示される値として使用されてもよい。特に、任意の個々のメータのＲ2の値は、同一の変圧器につながる他のメータのＲ2の値と比較されてもよい。あるいは、任意の個々のメータのインピーダンスは、同一のメータ上で先に計測されたインピーダンスと比較されてもよい。または、任意の個々のメータのＲ2の値は、同一のメータについて異なる時間に派生した同じ量と比較されてもよい。これらの比較のいずれか１つ、または２つ以上が、著しい不整合性を示す場合は、バイパスが存在する可能性がより高い。
【００４７】
図９は、回帰技法または相関技法を、周期的に収集したデータまたは随時に収集したデータに適用することができる技法９００の例を示すフロー図である。
【００４８】
ブロック９０２にて、電圧変化および電流変化の複数の時系列を、複数の時間期間に渡って、周期的に、ランダムに、または他の方法で取得することができる。一例において、複数の時系列は、複数の異なる時間に取得されたものであり、１つの時系列が、１つのバイパスが動作中だった間に取得され、かつ、１つの時系列が、動作中のバイパスが無かった間に取得される、という尤度を増加させる。
【００４９】
ブロック９０４にて、統計的に有意な数のｏｎ／ｏｆｆ事象を利用して、電圧変化および電流変化の各時系列を構成することができる。各ｏｎ／ｏｆｆ事象には、電気器具などの、メータが計測する電気負荷のスイッチの入り切りが含まれてもよい。
【００５０】
ブロック９０６にて、電圧変化および電流変化の時系列は、５分未満、１０分未満または１５分未満それぞれの間隔に基づいてもよい。いくつかのアプリケーションでは、５分間隔を使用することで、好ましい結果を得ることができるが、結果は、電力系統の設計および使用並びに他の要因に基づくものであってもよい。
【００５１】
ブロック９０８にて、複数の時系列を検査して、あるメータにて計測が行われた、複数の時間期間のそれぞれに関連付けられた相関の間に整合性があるかどうかを判定することができる。例えば、異なる時系列からのＲ2の値の相関が少ないことは、メータがバイパスされたこと示す、インピーダンスの変化を示すことができる。
【００５２】
図１０は、回帰分析を、同一の変圧器に取り付けられた複数のメータのそれぞれにおいて取得される電圧変化および電流変化の時系列に適用することができる、技法１０００の例を示すフロー図である。一例において、複数のうちの１つのメータが他のメータとは有意に異なるＲ2の値を有することは、そのメータにおいてバイパスがあること示すものとすることができる。別の例では、各メータから、電圧変化および電流変化の時系列に対する回帰分析によって取得された、特定のＲ2の値について、変圧器に取り付けられたメータの数が少ないほど、バイパスがある可能性が高く、変圧器に取り付けられたメータの数が多いほど、バイパスがある可能性が低い。これは、少なくとも部分的に、特定のメータに近接するメータに関連付けられた負荷の影響により、特定のメータのＲ2の値が、そうでない場合に比べて低下し得るという理由による。
【００５３】
ブロック１００２にて、インピーダンスおよびＲ2の値を、同一の変圧器に取り付けられた複数のメータのそれぞれについて取得することができる。インピーダンスは、図４、図５および図６の例から分かるように、回帰直線の傾きで示される。Ｒ2は、適合度を示すことができ、ここで、より大きいＲ2の値は、回帰直線に沿ってより密に散らばるデータ点に関連付けられる。
【００５４】
ブロック１００４にて、インピーダンスおよびＲ2の値の整合性または相関が判定される。
【００５５】
ブロック１００６にて、取得したＲ2の値の整合性に少なくとも部分的に基づき、メータがバイパスされたかどうかを判定することができる。同一の変圧器に取り付けられた全てのメータが同様のＲ2の値を有する（すなわち、電流の変化および電圧の変化が、同様の適合度で相関する）場合、バイパスが設置されている可能性がより低い。しかし、メータのＲ2の値が同一の変圧器に取り付けられた他のメータとは不整合である場合は、メータがバイパスされている可能性がより低い。対照的に、同一の変圧器につながるメータは、異なるインピーダンス（回帰直線の傾き）を持つことが正常である。より長い接続配線を有するメータは、メータにより近いものよりも、インピーダンスが高い傾向がある。
【００５６】
ブロック１００８にて、さらなる例において、メータがバイパスされたことを、同一の変圧器に接続された他のメータの数に部分的に基づき、判定することができる。同一の変圧器に取り付けられるメータの数が大きいほど、バイパスの存在を示す閾値として使用することができるＲ2の値が小さい。従って、バイパスは、電圧変化および電流変化の各メータの時系列のＲ2の値、同一の変圧器につながるメータのＲ2の値の相関、および特定の変圧器に取り付けられたメータの総数を含む要因によって少なくとも、示され得る。
【００５７】
図１１は、回帰技法または相関技法を、異なる時刻に収集されるデータに適用することができる技法１１００の例を示すフロー図である。
【００５８】
ブロック１１０２にて、電圧変化および電流変化の時系列を作成するための測定を、メータにおける負荷変化に少なくとも部分的に応答して、開始することができる。メータにおける負荷変化は、近い将来の追加的な負荷変化を示し得るものであり、例えば、顧客が家にいて、電気器具のスイッチを入り切りするかもしれない。負荷変化により、十分なデータ点を有する電圧変化および電流変化の時系列が得られ、意味のある回帰分析を得ることができる。
【００５９】
ブロック１１０４にて、電圧変化および電流変化の追加の時系列が、異なる時間期間に渡って取得されることができる。
【００６０】
ブロック１１０６にて、回帰分析を、取得された時系列ごとに行うことができる。回帰分析の結果には複数のＲ2の値が含まれてもよく、これらは各メータに関連付けられており、同様のものである。他の全てを有意に下回るメータのＲ2の値は、バイパスを示すことができる。また、異なる時間に計測された同一のメータの他のインピーダンス値と不整合である、特定のメータのインピーダンス値は、バイパスの動作を示すことができる。
【００６１】
ブロック１１０８にて、バイパスの表示に応答して、メータは、フラグを立てられる、または報告されることができる。
【００６２】
結論
主題について、構造的特徴および／または方法論的行為に特有の言語で説明されたが、添付の請求項において定義される主題が、特定の説明された特徴または行為に、必ずしも限定されないことを、理解されたい。むしろ、特定の特徴および行為は、請求項を実装する例示の形式として開示される。
【図１】
2017512982.tif 000003
【図２】
2017512982.tif 000004
【図３】
2017512982.tif 000005
【図４】
2017512982.tif 000006
【図５】
2017512982.tif 000007
【図６】
2017512982.tif 000008
【図７】
2017512982.tif 000009
【図８】
2017512982.tif 000010
【図９】
2017512982.tif 000011
【図１０】
2017512982.tif 000012
【図１１】
2017512982.tif 000013
【国際調査報告】
2017512982.tif 000014
2017512982.tif 000015
2017512982.tif 000016