关于单相智能电表实现居民阶梯扣费流程的设计构想

杨玮婷

（内蒙古科技大学，内蒙古 包头014010）

1 引言

2012 年，为了加强用电管理，国家发展改革委提出，居民用户加快“一户一表”改造，蒙西地区的电价政策改为实施“居民阶梯电价”，居民电费实施三档计量，每档单价电费逐级升高，经过几次电价调整，当前的“阶梯电价政策”内容，如下所示，其中包含单月和双月的电量档位：

第一档：0～170kW·h/月，0.415 元/kW·h；

第二档：171～260kW·h/月，0.465 元/kW·h（阶梯差额0.05元/kW·h）；

第三档：＞260kW·h/月，0.715 元/kW·h（阶梯差额0.3 元/kW·h）。

居民阶梯电价政策得到积极普及和落实，使得用电民众的合理用电意识得以提高，但是电力企业针对阶梯电价政策的电费回收方式比较烦琐，使得民众对电费的观测、缴纳产生很多误解，带来很多不便[2]。

2 电费回收方式的弊端

目前，电力公司的电费回收方式为：客户缴纳电费，充值到电表→电表计量电量，并只按照一档电价扣取电费→抄表员按抄表周期抄表→计量中心核算员核算“阶梯差额电费”→用户再次缴费时支付阶梯差额电费。

这种用电管理模式有以下几个弊端：①用户算不清电费。用户的阶梯电费扣除时间滞后，指责电力公司乱收费。②造成用户的财产损失，产生用电纠纷。缴费金额小于阶梯差额电费时，造成家中无电而产生损失。③造成电力公司的电费管理过程烦琐复杂，需要经历以下流程：用户购电、用电→抄表员抄表→算费中心核算→用户后续缴纳阶梯电费。

3 智能电表实现电能累加和阶梯扣费功能的设计构想

目前，电力企业的发展中心由先前的单一性质的以安全为中心进行生产，转变为以经济效益和服务领域为中心的全方位综合发展，企业需要设立一套更加规范、高效、高水平的电费回收制度，将信息反馈水平提升，使其更加准确和科学。

基于北方居民的电价政策，智能电表内能实现阶梯扣费功能，即在电表内能实现每档阶梯电费按所在档位的电费价格扣减，不需要再次计算和缴纳阶梯差额电费，使得用户的电费明细更加清晰明了，电力公司的电费回收过程更加便捷高效。

针对智能电表实现电能累加和阶梯扣费功能，进行以下软件流程设计，如图1 所示。

图1 电能累加处理流程图

首先判断电表是处于正向还是反向有功电量状态，设置电量正反向标志状态。当脉冲累加时，如果是正向标志，该脉冲累加到正向电量中；如果是反向标志，累加到反向有功电量中。电能表的常数是1200imp/kW·h,表示每1200 个脉冲累计1 度电，因此，每12 个脉冲累加到0.01 度电。由于数据存储器EEPROM 的擦写次数典型值为100 万次，电能表在电量存储时，按照每累加到1 度电存储1 次，可满足擦写寿命要求。电量处理包含总费、费率、阶梯电量、本月用电量等电量的累加处理。如果电量小数累计大于0.99，需要累加到整数，存储在EEPROM 中。电量处理完成，同步处理金额的扣减。

电能表掉电时，需要把脉冲电量和小数电量存储下来，电能表上电时读取出来，恢复脉冲和小数电量。

电量及金额保存、同步说明：电量整度写EE 主和备份页；金额在电量整度时写EE 主和备份页；ESAM 为120min 同步一次；同步金额原则为比较ESAM 和RAM，购电次数相等时，谁小用谁，购电次数不等时以ESAM 为准；掉电保存为有变化标准时，带CRC 写主页；用户卡操作前，同步ESAM 金额；充值、退费后，EE 主和备份页进行清零及初始化操作，写EE 主和备份页。

金额扣减按照阶梯电价及费率电价扣减（扣减模式可另行设置，也可同时扣减），金额是存储在ESAM 的钱包文件中。因为ESAM 的金额参数也存在擦写次数的要求，所以金额的扣减存储也按每度电的累加进行一次操作。

同时，在进行智能电能表使用时，传输方式一直是对其影响较大的一个因素。改进传输方式能够有效地提高信息的精准程度。在进行数据传输时，可以根据需求，选择合适的信息传输方式。在一些磁场影响较小的区域可以利用电信号进行信息的传输，保障信息传输的速度满足需求。在一些受磁场干预较大的环境中，便需要采用其它的方法进行信息的传递，光学信号传递是较为有效的一种手段，能够避免电磁干扰，通过对波长进行控制能够有效地提高各种信息的传输精度[3]。

图2 电量累计和金额扣减处理流程图

图3 阶梯费率电价判断

4 结语

基于居民使用的智能电表，与其他商业用户以及大工业用户的电表相比，其用电量少，但电表需求数量大，基于5 年更换一次新电表的原则，居民使用的智能电表的市场需求量仍然很大，所以优化居民智能电表的影响深远，且对于提高老百姓的生活质量与幸福感方面有很大意义。