费控智能电能表的应用分析

张勇红，王林信，徐和平，陈丽仙

（1.甘肃省电力公司，兰州 730050；2.龙岩电业局，福建 龙岩 364000）

费控智能电能表的应用分析

张勇红1，王林信1，徐和平1，陈丽仙2

（1.甘肃省电力公司，兰州 730050；2.龙岩电业局，福建 龙岩 364000）

随着我国智能电网建设步伐的加快和居民阶梯电价的实施，智能电能表开始大量使用，其费控功能的应用更是给电力营销工作带来了重大改变。从技术、管理角度，结合工作实际，分析本地费控电能表和远程费控电能表的优缺点，为费控智能电能表的选用提出了建议。

智能电能表；远程控制；费控策略

近年来，电子式电能表技术发展迅速，信息采集、防窃电、预付费等功能与技术不断被创新和完善。根据国家电网公司“集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设”的管理要求，为统一电能表的技术要求，规范电能表的设计与生产，提高产品质量，发展电能表智能化检测技术，提高工作效率，开展电能表全寿命周期管理，降低综合管理成本，为智能电网用电环节“用电信息采集系统”、“双向互动营销技术”的建设与应用提供技术支持，为阶梯电价的执行奠定条件，国家电网公司制定了智能电能表系列技术标准，现场安装了大量智能电能表。随着各种类型电能表的应用，这些电能表显现了不同的特点，需要深入探讨研究，为智能电能表全面推广应用提供参考。

1 费控电能表的定义及分类

智能电能表是指具有电能量计量、数据处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能的电能表，由测量单元、通信单元、控制单元等组成。按照智能电能表是否具备控制单元，智能电能表可分为费控智能电能表和非费控智能电能表。按照费控功能实现介质的不同，智能电能表可分为本地费控电能表（以下简称“卡表“）和远程费控电能表（以下简称“远程表”）。本地方式指费控功能通过CPU卡、射频卡等固态介质实现，远程方式指费控功能通过RS485、通信模块、通信信道和售电系统实现。

所谓费控功能是指费控智能电能表的停复电信号由用户的电费剩余金额控制，当该金额大于0时，用户可持续用电；当该金额小于等于0时，电能表发出停电信号，控制单元动作，中止用户用电；当用户缴费电费余额大于0时，电能表发出复电信号，电能表处于允许合闸状态，允许人工本地恢复供电。

2 2种费控电能表的优缺点分析

2.1 卡表的主要优缺点

2.1.1 主要优点

由于卡表内部设置了电价信息，可实时根据用户电量使用情况，及时显示剩余金额、使用电量等重要信息，采用多种方式向用户发出欠费预警，提醒用户及时购电；停复电由卡表控制，用户直接参与，简单明了，可靠易行，可直接体验到“买电用电”的自主行为，用电的主动权交予用户，减少了供用电双方矛盾，减轻了电力公司电费回收的压力，改变了用户的用电习惯，强化了节能意识。同时，电量使用信息可由用户二次购电时带回，减少了电力公司的抄表工作量，促使电力公司有更多的精力开展优质服务，提高精细化管理的水平。

2.1.2 主要缺点

（1）卡的种类繁多，管理难度大

为了实现卡表的各项管理功能，实现安全管理的目的，卡表的使用需要使用检测USB key、参数预置卡（测试卡）、密钥下装卡、密钥恢复卡、购电卡等多种卡片，每种卡的管理和使用较为繁杂，需要多级电力服务部门的参与，制定严密的管理流程和严格的管理制度。

（2）电价变更实施难度较大

由于卡表中带有电价，由表计实现对用户的算费和控制功能。当电价发生变更时，对于已上采集系统的表计，可以通过采集主站下发电价实现，但由于通信信道性能的因素，往往影响电价数据的实时写入。对于未上采集系统电能表，电价变更时需人工现场调试，工作量很大。对于执行阶梯电价的卡表，电价分段计算较为复杂，程序设置难度更大。

（3）营销信息系统算费与表计算费存在差异

对于使用营销信息系统(以下简称“主站”)算费的用户，由于主站算费结算周期是抄表周期，而卡表算费是实时进行的，结算时间取决于用户的购电时间，两者时间节点的不同，每次用户购电时均需进行电费调整。虽然理论上供用电双方是公平交易，但由于不直观，专业性较强，需给用户进行解释，造成工作量增加，解释难度大等问题，容易引发投诉。

（4）检定设置复杂，实现自动化检定难度较大

卡表在检定过程中需要检定人员在不同的阶段分别向表计插入不同类型的卡片（参数设置卡、密钥下装/恢复卡等），操作较为复杂，实现全自动化检定难度较大。同时电能表中各类管理参数的下发需制定严密的管理流程，若管理需要，更新频次较多时，容易引起误设置，导致计费差错，引发用户投诉。

（5）现场安装工艺要求较高

由于卡表应用过程中需要用户和电能表经常交互信息，所以现场安装时计量箱的卡槽应和卡表的卡槽位置相配合，且要便于客户插卡，安装工艺要求较高。

（6）人工抄表数据无法实时监控

若卡表未实施用电信息采集，采用人工抄表方式，则抄收电能表数据与用户读取数据将会不同步，电费核算和电量统计数据与用户读取的数据不一致，容易引发电费回收纠纷，加之表计出现问题后，不能及时发现和处理，对线损管理带来不利。

（7）预付费方式政策依据不足

预付费方式是用户先交钱后用电的一种模式，但长期以来电力作为一种特殊的商品，带有很大成分的社会公益性质，形成了先用电后交钱的使用模式。随着社会的发展，人们逐步开始接纳电力的商品性质，许多省份也制定了电力预付费规定，但要很好实施，还需要从技术上、管理上、政策法规上进行配套。

（8）需要配套建设足够数量的24 h售电网点

由于用户的停复电依赖于能否及时购电，所以24 h售电网点的建设必须与卡表使用同步协调建设，才能确保用户及时用电。

（9）银行代收困难较大

银行批量代扣是电费的一种有效收缴方式，是指电力公司每月将电费结算信息发至银行，由银行从用户账户中直接扣除电费的一种方式。对于已签署银行批量代扣的用户，更换卡表后显然无法再执行该代扣方式。因卡表密钥安全管理的要求，若在银行柜台配置读、写卡终端，管理上将会出现责任权限问题，无法实施，致使卡表用户无法在银行等第三方机构代缴电费，影响客户缴费需求。

（10）电能表卡口故障，无法正常充值用电

虽然电能表的卡口在检定时经历了防外力破环试验，但由于安装环境的多样性，卡口发生故障的情况时有出现，使用户无法正常用电，会造成较大影响。

2.2 远程费控主要优缺点

2.2.1 主要优点

（1）灵活多样的购电缴费模式

远程费控电能表购电时不用携带购电卡，除了可柜台购电外，还可支持如：网上购电充值、购电卡充值、手机支付购电等多种购电方式。多种方式购电方式在给用户提供多样化、人性化服务的同时，也减轻了柜台售电的压力。

（2）调价变动不影响表计运行

由于远程表中无电价参数，在电价调整时只需在营销信息系统中统一变更即可。

（3）用户缴费方式灵活，可预付费或后付费

由于停复电控制依据主站算费结果判定，用户可方便选择预付费或后付费方式，配套使用合理的费控策略，可降低电力系统运营风险，给用户提供更为优质的服务。

（4）室内检定简单，现场安装较为简便，管理参数变更方便。

远程表的室内检定与传统电子式电能表相比主要多了密钥管理和跳合闸试验，检定、设置相对简单，容易实现自动化检定。现场安装也无特殊要求，较为简便。

（5）具有便捷的远程密钥更换功能主站和电能表间的数据传输加密程度高，可随时通过主站进行远程密钥更换，提高数据的加密性。远程费控电能表可通过RS485接口、载波或无线等通信方式连接，主站对电能表有任何远程操作前，必须经过严格的安全认证，才能实现密钥数据的更换。即通过验证电能表、ESAM的身份是否合格，通过合法验证后，电能表和ESAM才能实现与主站的数据交互。这种数据之间传输的加密性确保了管理的安全性，譬如涉及电价、电费的数据项，必须通过加密认证才能变更表计密钥。

2.2.2 主要缺点

（1）缴费判断容易出差错

由于信道原因，远程跳合闸信号不能及时到位，无法及时实现管理目的，引发用户投诉，尤其是当用户完成缴费后无法及时复电。

（2）电能表不显示电费余额

远程智能电能表无法显示剩余金额，只有借助短信等间接方式告知用户及时购电。

（3）信息采集将会加大投资

远程表安装的同时必须同步实施采集才能实现费控功能，投资增加。

（4）主站实时算费压力大，实现费控需要制定完善的费控策略

为给用户提供优质的电力服务，需在用户剩余电费达到警戒值时及时采用多种方式告知用户，这就要求主站具备准实时算费功能。面对庞大的用户群体，系统的算费压力巨大，需根据电力用户的特征要素进行梳理分析，针对用户属性、用电行为、客户群等方面制定完善的费控策略，确保远程费控功能的实现。

3 2种费控表的应用

针对上述卡表、远程表的优缺点，笔者认为两者的应用各有利弊。对于不同区域、不同用户群体，在不同的历史时期应灵活应用，实现主要的管理目标。一般来讲，卡表应用于临时用户、交费信誉度不佳的低压用户和分散的居民用户；远程表应用于集中居民小区。同时，远程表的应用需要配套建设高效率的用电信息采集系统，是一项系统工程。

4 结束语

从本文2种电能表的优缺点分析来看，卡表的使用缺陷较多，与电力公司的现代化管理要求和用户日益增长的优质电力服务需求都有很多不相适应的问题。随着用电信息采集系统中通信新技术的成熟和应用，随着用户管理精细化程度的提高和远程费控策略的完善，远程费控电能表将逐步取代本地费控电能表。

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[1]赵晓群.远程预付费用电管理系统的分析和设计[J].仪器仪表标准化与计量,2008(4)：34-36,41.

[2]赵伟,吕鸿莉，郭蕴蛟，等.电子式电能表及其在现代用电管理中的应用[M].北京：中国电力出版社，1999.

The application analysis for smart electricity meters

ZHANG Yong⁃hong1,WANG Lin⁃xin1,XU He⁃ping1,CHEN Li⁃Xian2

(1.Gansu Electric Power Company,Lanzhou 730050,China;2.Longyan Electric Power Bureau,Longyan 364000,China)

With the accelerated pace of China’s smart grid and implementation of the residents ladder price,the smart meter be⁃gan into large⁃scale use.The application of the control function of its fee to the power has brought major changes for marketing work.From the point of view of technology,management,and combined with actual work,the article analyzes the advantages and disadvan⁃tages of local controlled fees smart meter and remote controlled fee smart energy meter which provides recommendations for smart en⁃ergy meters of fee control.

smart electric power meter;remote control;tariff con⁃trol strategy

TM933.47

C

1009-1831（2013）01-0042-03

2012-12-03