常规计量系统实现智能化预付费管理的探索

宫芸

摘 要：随着供电区域内经济发展，用户增加，用电量增长，电费增加，用户的抄表和收费工作量增大，电费回收的难度和风险增大，促使供电公司利用现代化的管理技术来提高工作质量和工作效益。为此供电企业必须进行智能电网建设，但各企业的基础条件和资金条件不尽相同，如果进行全面的智能电表换装改造，资金需求量非常大。如何利用有限的资金量，利用现有的基础设备（表计），通过技术更新、挖掘潜力，在不大面积更换智能电表的情况下，完成普通表计的智能化应用，实现远程抄表、远程停送电、预付费管理、实时用电监察等功能。

关键词：普通电表；智能化；预付费

中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）18-0098-02

1 智能化建设原则

1.1 普通电表智能化应用的目标

供电企业在进行智能电网建设过程中，因各企业的基础条件和资金条件不尽相同，如果进行全面的智能电表换装改造，资金需求量和线路、设备的改造量都非常大。如何利用有限的资金量，利用现有的基础设备（表计），通过技术更新、挖掘潜力，充分发挥现有条件进行智能化建设，在不大面积更换智能电表的情况下，实现普通表计的智能化应用，实现远程抄表、远程停送电、预付费管理、实时用电监察等，对于供电企业为此文章而言至关重要，做了大量的探索和实践，总结了一些经验、方案和成功。

1.2 系统建设原则

建设原则是标准化、智能化、全兼容、前瞻性。

①标准化原则。根据国网公司“集团化运作、集约化发展、精细化管理和标准化建设”的经营管理要求，我公司的系统建设立足于遵循国网公司标准，提高标准化建设水平。

②智能化原则。按照智能电网的发展建设要求，对普通表计和用电户实行智能化管理，达到智能电表所能达到的应用管理要求。

③全兼容原则。要求覆盖公司现在和将来的所有用户类型、计量点、电源点；针对普通485电子表和智能电表等计量表计，实现远程用电信息采集，实现用电信息的实时在线监测，实现全面预付费；实现智能用电信息采集系统与其他管理系统的无缝链接和数据共享。

④前瞻性原则。要求系统建设具有前瞻性。现代应用技术不断发展，系统建设的眼光要更长远，不仅有效利用现在的技术，还需要考虑至少5 a的发展趋势，才能保证系统的长期有效运行，保证系统的及时更新升级。

2 智能化系统框架、功能和方案

国网公司从2010年开始大力推广智能电表的应用，取得了令人瞩目的成效，为今后供电企业的智能电网建设提供了很好的建设方案。

本文的主题是在普通485电子表的基础上进行的智能化建设模式和方案，既是智能电网的建设要求，也是对智能电表推广有益的补充。

2.1 系统框架结构

系统框架结构如图1所示。

智能化系统由用电信息统一采集平台和营销业务管理系统二部分构成。

用电信息统一采集平台由普通电子表的采集系统和智能电表采集系统二部分构成。

营销业务管理系统由营销管理系统、智能电表售电平台和短信互动平台三部分构成。

2.2 统一采集平台（主站）功能

用电信息统一采集平台（主站）是控制和管理用电信息采集设备的后台管理软件，主要负责对采集系统硬件设备的命令发布、采集数据、接收数据、数据处理、数据存储，并且负责给其他管理系统提供原始数据，主站通过采集系统，可实现对用户的全面预付费。通过规范采集硬件设备与主站间通信的通信协议，实现统一采集平台的标准化、兼容性，统一采集平台既可以管理智能电表，也可以管理普通表计；将所有表计同时接入采集平台，进行数据管理和存储。

统一采集平台的主要功能如下：

①全面采集、全面覆盖。统一采集平台可以实现对各类型用电户和各计量监测点的全面数据采集，覆盖智能表、普通485电子表。

②数据采集管理。系统可以根据抄表管理、市场管理、用电检查管理、营销分析与辅助决策等业务对自动采集数据的要求，执行数据采集任务。主要采集方式有定时自动采集、随机召测数据、主动上报数据。

③采集点监测。实现用电户用电信息的实时采集和异常情况处理。

④系统采集数据异常分析处理。系统自动检查数据的完整性和合理性，发现异常数据或数据不完整时自动进行补采。提供数据异常事件记录和告警功能。

⑤数据发布。对采集数据进行分类，并提供数据共享、实时信息传送和定制数据发送服务，供营销业务使用。

⑥数据存储管理。系统将采集的实时数据、历史日数据、历史月数据以及事件数据等在数据库中进行存储。

⑦有序用电任务执行（远程停送电控制）。系统通过远程控制的技术手段对用电户实行停送电控制，限制用电负荷，清理欠费，避免电费损失。

⑧主站实施预付费控制管理。主站根据用户的缴费信息和定时采集的用户电能表数据计算剩余电费，当剩余电费等于或低于报警门限值时，主站下发催费告警命令，通知用户及时缴费。当剩余电费等于或低于跳闸门限值时，主站下发跳闸控制命令，告知用户并切断供电。用户缴费成功后，在规定时间内主站应及时下发允许合闸命令，允许合闸。

⑨用户余额查看。系统可以召测用户终端剩余缴费余额或电量并显示。

2.3 普通485电子表采集系统结构和功能

普通485电子表采集系统主要针对居民用户进行用电信息采集和预付费管理，管理的表计是普通485电子表，以下典型方案可以根据现场实际情况由选择性的配置实施，实现居民户表管理的全覆盖、全采集、全面预付费。

本方案是基于普通485电子表实现预付费电量电费管理系统，该系统能具有很强的适应性和实用性，建设成本和改造量比较经济实用。

①技术特点。远程数据通讯技术——无线分组交换技术（GPRS）；数据安全——数据加密、检错、纠错等多重安全措施；本地数据组网通信技术——成熟的载波或总线的本地通信技术；动态库技术——实现与SG186的实时数据交换。

②功能完善。远程实时用电信息采集功能；远程定时、冻结数据的采集和存储；远程停送电控制功能；预付费管理功能；台区线损统计分析功能；阶梯电价管理功能；与营销管理系统无缝接口；用户互动通知、查询功能。

③系统结构图如图2所示。

④系统优势。有效利用现有的485电子表，不用更换表计，投资节省；可选择兼容性强的采集设备，便于以后普通电子表更换为智能电表时，不用更换采集设备；实现远程实时抄表，可以随时监测用户用电信息；实现预付费管理，彻底消除电费拖欠；主站实时计算电费，及时准确，可执行多种电价政策；电费和用电信息安全可靠；通过主站进行电价修改调整，及时，工作量小；适应面广，适用于原有小区改造和新建小区。

3 发展趋势

智能化管理系统在设计中充分考虑了系统中设备和软件的扩展性、前瞻性。采集和通信技术发展很快，特别是光纤通信的成熟和广泛应用，物联网概念的提出和建设，都给系统的扩展升级提供了空间和方向。

参考文献：

[1] 高浩乾.电力系统继电保护及安全自动装置的研究[J].电源技术应用，2013，（6）.