远程费控在采集系统中优化应用的技术研究

莫文昊++巢玉强++霍保仑++曹晴

摘 要 面对当前互联网的新形势及客户用电服务的新需求，为更好的提高用户互动体验，深入挖掘“互联网+”的研究应用，提升互动化服务水平，努力打造“互联网+电网”的创新模式，远程费控系统是一种近年来提出来的智能化电网收费机制，保证电费回收，加强电费风险控制，提交客户服务水平和营销管理水平，深化收费业务的处理应用，系统通电费的实时测算，根据电表剩余金额进行统计，将需求预警、取消预警、跳合闸等指令，通过用电信息采集系统下发到智能电表中，由智能电表执行指令，并将结果反馈至费控系统。本文主要论述在远程费控流程的基础上，提出制定新的远程费控流程，提高费控操作的成功率和可靠性，展现了该项研究在现阶段的优越性能。

【关键词】远程费控优化 远程费控应用 智能表跳合闸 低压用户远程控制

1 概述

用电信息采集系统加快电网传统服务和互联网技术的深度整合，在数字化运营、精细化服务、完美化互动等方面进行了深入探索和研究，积极打造“互联网+电网”的新模式。

费控系统与用电信息采集系统相结合，构建了流程顺畅的信息交互和处理机制，开通居民客户购电的远程下发，欠费的自动预警、跳闸等功能，用户交费后可以远程恢复供电，方便快捷

用电信息采集系统是远程费控业务的执行主体，接受费控系统费控命令，反馈执行结果。专变用户依靠专变采集终端实现费控操作，技术比较成熟，低压居民用户通过终端下发命令控制低压智能电表，本文主要研究低压居民用戶远程费控操作业务。

采集远程费控接口需要对营销费控系统webservice实时通知的费控命令（预警、取消预警、停电、复电），即时下发给现场设备，实现实时远程费控管理。

2 远程费控流程简介

2.1 费控交互流程

采集系统将表底推送至中间库，提供给营销远程费控系统获取表底进行测算。测算后，营销远程费控系统与用电信息采集系统的接口交互采用WebService和中间库的方式实现，营销业务应用下发控制任务给用电信息采集，用电信息采集接收费控命令，将命令下发至现场设备，最后把执行结果反馈给营销远程费控系统。流程图如图1所示。

2.2 低压远程费控流程

费控接口接受营销发起命令入库i_met_ctrl_status表，接口会先对费控档案进行校验，校验完成后。前置获取状态为待下发的费控记录，加入前置执行队列。对于执行成功的更新执行状态并入库。对一次费控命令不成功的任务（身份认证失败除外），间隔1分钟召测一下电表继电器状态然后间隔1分钟继续重发费控命令任务，直至成功或超过最大次数。流程图如图2所示。

2.3 低压费控反馈营销机制

前置执行费控命令完成后，更新命令状态。接口定时轮询（15分钟一次），将符合反馈条件的费控工单，进行批量反馈。

2.4 低压智能表停复电流程

智能电能表是费控命令远程执行的关键，智能电能表分为“继电器内置”和“继电器外置”两种表型。在判断继电器状态环节，继电器内置电能表和继电器外置电能表有所差异，继电器内置电能表通过表内继电器输出端电压准确判断继电器跳合闸状态。

2.4.1 低压远程费控停电流程

营销远程费控系统每日根据用户用电和缴费情况进行分析测算，产生停电用户信息，通过费控接口通知用电信息釆集系统进行停电。用电信息釆集系统向电能表发送跳闸命令，并根据表内继电器输出端电压判断继电器跳合闸状态，如电能表跳闸失败或继电器故障则转人工处理，并将跳闸控制结果反馈给费控系统。

（1）主站对电能表进行身份认证，验证双方身份；

（2）身份验证通过后，主站发送跳闸命令至电能表，主站根据命令下达情况和事件上报情况综合判断跳闸执行是否成功。

命令下达情况判断：通过“电能表运行状态字3”中的“Bit6位”判断。“Bit6位”为1 ： 跳闸命令下发成功， “B i t6位”为0 ： 跳闸命令下发失败。

2.4.2 低压远程费控复电流程

费控系统每天根据用户缴费情况产生复电用户列表，通过费控系统通过采集费控接口通知用电信息采集系统进行合闸。用电信息采集系统根据预置的合闸方式选择“直接合闹”然后进行合闸操作，并根据反馈电压和功率的双条件判别法准确判断继电器跳合闸状态，反馈执行结果。

直接合闸流程如下所示：

（1）主站发送直接合闸命令至电能表，电能表收到有效的直接合闸命令后首先修改“电能表运行状态字3 的Bit6位”电器命令状态，然后执行合闸命令，输出合闸控制信号控制继电器合闸，向釆集系统主站返回应答帧，如继电器合闸成功，产生继电器合闸成功事件并主动上报釆集系统主站。

（2）主站根据电能表返回的“电能表运行状态字3” 中bit6位（继电器命令状态）判断合闸命令是否命令准确下达，釆集系统主站开始捕捉继电器合闸动作。

（3）釆集系统主站捕捉合闸过程：首先主站等待电能表主动上报继电器合闸成功事件，如收到继电器合闸成功事件，说明合闸成功，如在指定时间（如1 5分钟）内未收到电能表主动上报的继电器合闸成功事件，则主动读取电能表运行状态字来判断继电器的合闸状态；如检测到继电器仍未合闸则转人工处理。

3 远程费控优化

为提高远程费控的成功率，正确率，保证费控系统的高效平稳运行，远程费控功能从以下几点进行优化。

3.1 前置程序独立化、集群化

通过设计独立的远程费控服务器进行远程费控业务，提高单台服务器的并发能力，提高费控的优先级和执行效率，确保费控的执行成功率。

通过修改数据库记录，费控前置直接发起任务执行，接口与页面不直接发起任务，对结果回写数据库，接口和页面通过查询执行状态进行流程闭环。

通过远程费控前置服务器直接读取费控业务表，生成任务进行下发，执行成功后修改数据记录状态，减少任务通知、结果返回等中间环节，提升费控命令的执行成功率。

3.2 远程费控失败处理

费控任务涉及数据库表主要有三个：I_MET_CTRL_STATUS，C_METER_ENCRYPT，C_METER。其中I_MET_CTRL_STATUS提供费控任务，C_METER提供相关电表档案信息，C_METER_ENCRYPT提供费控流程中重要数据项分散因子的输入参数是电表地址还是表号。

I_MET_CTRL_STATUS表主要字段说明如下：

当字段CALL_EXEC_STATUS字段为15时，表示本次费控任务失败，间隔一段时间后重新发起费控任务，SEDN_CNT字段加1。当SEND_CNT字段值大于等于3时，CALL_EXEC_STATUS字段修改为16，不予执行。

费控命令下发返回后，间隔5分钟召测继电器状态。如果STATUS_CODE为14或者CALL_EXEC_STATUS为1，则返回营销成功。

C_METER_ENCRYPT表存储电表分散因子类型，字段ENCRTPT_TYPE为0表示按照表地址进行加密，为1表示按照表号进行加密，如果不存在记录，现场默认按照表号进行加密，其他现场默认按照表地址进行加密。

如果按照表地址加密下发后，电表返回身份认证失败，则前置重新按表号进行身份认证，如果成功，则在C_METER_ENCRYPT表增加/修改一条记录，存储此电表认证类型为表号。

如果现场人工确认了电表的认证类型，可手工在表C_METER_ENCRYPT表增加或者修改一条记录，为电表提供明确的认证类型。

3.3 远程费控失败分类

前置写到表I_MET_CTRL_STATUS中的STATUS_CODE和FAILURE_CODDE中，STATUS_CODE查询任务执行状态，查询具体失败明细则需要查询FAILURE_CODE，执行反馈结果值：S01表示任务冲突不予执行，如果最后一个是分闸，而前面有合闸任务，则两个任务均不执行；S08表示下发中；S15表示下发命令失败，已经生成任务ID，任务下发失败，如终端无响应，否认报文；S16表示下发超次数；S20表示下发命令失败，任务未产生，档案错误引起的生成任务ID失败或者终端不在线；S50表示认证失败；S51表示下发命令失败，载波超时；S52表示档案错误；S53表示任务超时。

3.4 费控命令执行判断

为了避免反馈结果与现场不一致的情况，对于成功和失败的都会召测继电器状态，以最终召测继电器状态为准来更新FINAL_RESULT字段。费控接口读取FINAL_RESULT字段值来反馈营销执行结果。

4 结语

通过对远程费控接口程序优化的实践经验，本文对远程费控执行流程及优化方面进行了粗浅的研究。

远程费控命令的下发，关系到保障广大用户正常用电，确保费控命令正常下发，正确判断执行结果至关重要。

费控系统的远程预警、跳闸功能，最大限度地保障了电费的回收工作。

费控系统的远程自动复电功能，最大限度地减少停电对客户生产生活造成的影响。

远程费控通过互联网技术，最广泛地联接客户和市场，借助平台经济模式构建能源服务的生态系统，成为能源互联网生态系统的引领者。

参考文献

[1]电力用户用电信息采集系统主站软件标准化设计[Z].2005.

作者简介

莫文昊，男，现供职于哈尔滨工程大学自动化学院，从事自动化、智能化应用研究与实施实践。

巢玉强，男，学士学位。现为国电南瑞科技有限公司工程师，主要从事用电信息采集系统建设和实施工作。

霍保侖，男，学士学位。现为国电南瑞科技有限公司工程师，主要从事用电信息采集系统建设和实施工作。

曹晴，女，学士学位。现为国电南瑞科技有限公司助理工程师，主要从事用电信息采集系统建设和实施工作。

作者单位

1.哈尔滨工程大学自动化学院 黑龙江省哈尔滨市 150001

2.国电南瑞科技有限公司 江苏省南京市 210000