文档名：基于改进旋转森林算法的窃电检测研究
摘要：如何准确检测出用户侧窃电行为是长期存在于各供电公司一个难点,传统的窃电检测方案均存在一定的局限性.针对窃电检测领域正负类样本高度不平衡,且单一分类模型表现不佳的问题,提出一种基于改进旋转森林算法的窃电检测方法.旋转森林算法采用主成分分析(principalcomponentanalysis,PCA)进行特征提取,利用原始训练集的所有主成分训练每个基分类器.在经典的旋转森林算法基础上,使用改进合成少数类过采样(syntheticminorityoversamplingtechnique,SMOTE)算法平衡样本子集中的正负类样本;使用Bagging算法中的Bootstrap抽样对训练子集进一步抽样;按准确率对基分类器进行选择性集成等3个方面的改进.算例使用华东某地区实际用户数据,结果表明所提窃电检测方法对比单一分类模型和现有集成学习策略,在多项评价指标下均取得更好的效果.
Abstract：Detectinguser-sideelectricitytheftaccuratelyhaslongbeenachallengeforpowersupplycompanies,withtraditionaltheftdetectionmethodshavingcertainlimitations.Addressingthehighlyimbalancedpositiveandnegativesamplesinthefieldoftheftdetection,andthepoorperformanceofsingleclassificationmodels,thisstudyproposesatheftdetectionmethodbasedonanimprovedRotationForestalgorithm.TheRotationForestalgorithmusesPrincipalComponentAnalysis(PCA)forfeatureextraction,trainingeachbaseclassifierwithallprincipalcomponentsoftheoriginaltrainingset.BuildingupontheclassicalRotationForestalgorithm,improvementsaremadeinthreeaspects:balancingthepositiveandnegativesamplesinthesubsetusingtheSyntheticMinorityOversamplingTechnique(SMOTE)algorithm,furthersamplingthetrainingsubsetusingBootstrapsamplingintheBaggingalgorithm,andselectivelyintegratingbaseclassifiersbasedonaccuracy.AcasestudyusingactualuserdatafromaregioninEastChinademonstratesthattheproposedtheftdetectionmethodachievesbetterresultsinmultipleevaluationmetricscomparedtosingleclassificationmodelsandexistingensemblelearningstrategies.
作者：刘建锋 梅智聪 刘梦琪 周海 董倩雯Author：LIUJianfeng MEIZhicong LIUMengqi ZHOUHai DONGQianwen
作者单位：上海电力大学电气工程学院,上海200090
刊名：电力科学与技术学报 ISTICPKU
Journal：JournalofElectricPowerScienceandTechnology
年，卷(期)：2024, 39(1)
分类号：TM731
关键词：窃电检测 集成学习 改进SMOTE算法 旋转森林 特征工程
Keywords：electricitytheftdetection ensemblelearning improvedSMOTEalgorithm rotationforest featureengineering
机标分类号：TP309F832.5TP181
在线出版日期：2024年5月21日
基金项目：国家自然科学基金基于改进旋转森林算法的窃电检测研究[
期刊论文] 电力科学与技术学报--2024, 39(1)刘建锋 梅智聪 刘梦琪 周海 董倩雯如何准确检测出用户侧窃电行为是长期存在于各供电公司一个难点,传统的窃电检测方案均存在一定的局限性.针对窃电检测领域正负类样本高度不平衡,且单一分类模型表现不佳的问题,提出一种基于改进旋转森林算法的窃电检测方...参考文献和引证文献
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