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

【摘 要】与机械表不同，智能电表除了具有更加精准的电能计量功能以外，还具有多费率计量、智能交互、数据传输、安全用电、提高供电稳定性等多种功能[1]，可以有效地减少电网的投入成本，提高运营方的管理效率，为智能电网的数据采集、数据统计、电能的合理分布提供重要参考，并且可以大大提高用户用电体验，在许多方面做出重大贡献。因此，论文就电费回收方式的弊端进行了分析，提出了智能电表的设计构想。

【Abstract】Unlike mechanical meters， intelligent electric meters not only have more accurate electric energy metering functions， but also have many functions such as multi-rate metering， intelligent interaction， data transmission， safe power consumption， and improving power supply stability[1]， which can effectively reduce the input cost of power grid， improve the management efficiency of operators， and provide an important reference for data collection， data statistics， and reasonable distribution of electrical energy in intelligent grids. And they can greatly improve the user's electricity experience and make significant contributions in many aspects. Therefore， the paper analyzes the drawbacks of the way of electricity charge recovery， and puts forward the design concept of the intelligent electric meter.

【關键词】智能电表;管理效率;用电体验

【Keywords】intelligent electric meter; management efficiency; electricity experience

【中图分类号】TM933.4                                           【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069（2019）09-0160-02

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。

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]。

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。

【参考文献】

【1】依溥治，徐人恒，张明远，等.基于云平台的电能表可靠性预计系统设计与实现[J].电测与仪表，2017（05）：96-100.

【2】杨涛，冯兴乐，刁瑞朋，等.单相智能电能表可靠性预计方法研究与实践[J].工业仪表与自动化装置，2018（02）：15.

【3】荆臻，翟晓卉，孙艳玲，等.智能电能表及采集终端一体化检测流水线系统的探讨与设计[J].数字技术与应用，2016（01）：182.