1概述

近年來，隨著某集團有限公司電網(wǎng)的擴大，現(xiàn)有電能計量的技術水平已經(jīng)無法滿足電網(wǎng)的需求，而且在電能計量中存在諸多不足, 優(yōu)化計量方法，借助先進手段，準確計量數(shù)據(jù)，公正核算電費成為公司亟待解決的問題。某集團發(fā)供電分公司現(xiàn) 有自備發(fā)電廠2個、變電站3座，是一家發(fā)電、供電為一體的電力企業(yè)。為了維護供用電雙方的經(jīng)濟利益，以保證電費結算的公正性和準確性，公司裝有各類計量電能表共有400余塊。這些計量電能表一部分是安裝在電廠、變電站的電能表，包括電網(wǎng)與供電企業(yè)結算用的關口表，用來考核不同電壓等級進出電量的線損表或專線用戶計量電能 量的電表；一部分是安裝在用戶側用于高供高計的電能表；還有一些安裝在聯(lián)絡線、線路分支線或變電站專線出口處用于計量電能或考核線損的高壓電能計費箱。

2某集團發(fā)供電分公司電能管理中存在的問題

某集團發(fā)供電公司現(xiàn)采用的是2004年引進的電能集抄系統(tǒng)，該系統(tǒng)運行年限較長，近期頻繁出現(xiàn)軟件系統(tǒng)卡頓、斷線等問題，無法對用戶進行電費催費告警、欠費跳閘、繳費通電監(jiān)控。它的繳費方式為“先用電、后付費"。發(fā)供電分公司現(xiàn)有電力用戶單位20余家，有些用戶單位存在電費回收困難、拖欠嚴重的問題。為了解決收費難、欠費嚴重的局面，2019年該公司引進了 “先繳費、后用電"的預付費售電系統(tǒng)。它是集遠程抄表與電力控制（遠程通斷電）為一體的系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)自動采集、傳輸和處理應用于電能供應與用電管理中。

3預付費售電系統(tǒng)工作原理 

預付費售電系統(tǒng)由后臺主站管理系統(tǒng)、集中器、采集終端（或采集模塊）、通信信道及智能電表組成。它通過通信網(wǎng)絡將集中器或采集器采集的電量信息數(shù)據(jù)遠距離傳輸?shù)街髡竟芾硐到y(tǒng)，并將系統(tǒng)控制信息傳遞至電能表，從而實現(xiàn)遠程抄表、預付費、告警、遠程停電、送電控制。 后臺主站管理系統(tǒng)與集中器之間通過以太網(wǎng)通信信道來進行遠程通信；集中器與采集終端之間通過通信信道組建抄表網(wǎng)絡，數(shù)字采集終端通過無線、有線、電力線載波等信道與電表連接。 

4改造方案

通過長期的市場調研和比較，發(fā)供電公司結合供應商預付費售電系統(tǒng)特性與自身實際情況，綜合評價后，采用了無線(GPRS型)遠程預付費電能表及相配套的后臺遠程預付費售電系統(tǒng)，對用戶電費結算方式進行改造，從而實現(xiàn)遠程停送電監(jiān)控。

4.1遠程預付費售電系統(tǒng)功能

遠程預付費售電系統(tǒng)有集中抄表服務系統(tǒng)、遠程預付費售電系統(tǒng)以及用戶查詢系統(tǒng)三大系統(tǒng)。集中抄表服務系統(tǒng)常年運行，定時對所有表進行遠程抄表，還具有告警短信發(fā)送服務，可將電費金額預警和欠費預警自動生成手機短信自動發(fā)送給對應的電力用戶；遠程預付費售電 系統(tǒng)包含所有開戶、售電、遙控及報表功能；用戶查詢系統(tǒng)用于用戶查詢個人信息、充值和用電。另外遠程預付費售電系統(tǒng)還可配置手機端査詢網(wǎng)站，可用于用戶在手機網(wǎng)站終端上實時査詢個人信息、充值、遠程控制及每日用電情況，同時支持用戶使用支付寶、銀聯(lián)等方式遠程自助購電。

該售電系統(tǒng)主要功能如下。

(1)數(shù)據(jù)采集功能：各種電能量等電氣參數(shù)的采集統(tǒng)計，并能自動生成報表。

(2)報表管理：可自動生成各種類型的實時運行報表、歷時報表、操作記錄報表、故障及告警記錄報表等，可查詢和打印系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)值，自動生成電能日、月、年報表。

(3)用戶電費繳納：人工繳費、移動繳費、微信繳費等。

(4)用戶管理：包括用戶開戶、銷戶、過戶等基本檔案的管理。

(5)用戶電表終端管理：用來維護臺區(qū)、終端、各種電價類型的相關信息(如基本電價、費率電價、階梯電價等)。

(6)售電管理：對在系統(tǒng)中已開戶的客戶進行售電。 根據(jù)客戶姓名、營銷戶號、表號、地址等檔案信息查詢出相應客戶，對客戶讀表、電費核算、催費告警及控制跳合 閘、保電、保電解除、告警解除、退費等。

(7)提醒功能：電費不足、欠費催費告警。

(8)其他功能：信息傳輸安全、電表終端安全防護、無線網(wǎng)絡傳輸安全保障措施等。

4.2執(zhí)行標準

執(zhí)行標準包括DL/T 448-2016《電能計量裝置技術管理規(guī)程》、DL/T 645-2007《多功能電能表通訊規(guī)約》、 Q/GDW 1373-2013《電力用戶用電信息采集系統(tǒng)功能規(guī) 范》、Q/GDW 377-2009《電力用戶用電信息釆集系統(tǒng)安全防護技術規(guī)范》。

4.3技術措施

發(fā)供電分公司電能計量改造項目采用的是無線GPRS方式的預付費遠程抄表系統(tǒng)，通過無線GPRS遠程預付費 電能表，在后臺服務器位置放置1臺GPRS采集器，釆集器與集中器經(jīng)無線網(wǎng)絡將電量數(shù)據(jù)傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)中心, 由系統(tǒng)平臺進行電能管理與監(jiān)控，從而實現(xiàn)遠程抄表、告 警、預付費、遠程開/合閘等功能。整體網(wǎng)絡結構如圖1所示，系統(tǒng)由系統(tǒng)管理層、數(shù)據(jù)采集層和計量終端層構成。

圖1遠程預付費售電系統(tǒng)流程圖

系統(tǒng)管理層是整個系統(tǒng)的管理中心，負責整個系統(tǒng)的電能信息釆集、用電管理及數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)應用等，設有高性能工業(yè)服務器、顯示器、UPS電源、打印機等設備在內的以遠程預付費電能管理和數(shù)據(jù)庫軟件為主的計算機系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在服務器上，集中采集、顯示現(xiàn)場設備運行狀況。

數(shù)據(jù)釆集層主要為GPRS采集器，負責電能信息的采集、數(shù)據(jù)管理、傳輸及執(zhí)行或轉發(fā)主站下發(fā)的控制命令, 完成計量終端層和系統(tǒng)管理層之間的數(shù)據(jù)交互。

計量終端層采用GPRS遠程費控智能電能表。它是遠程電能集抄系統(tǒng)基礎的組成部分，是電能信息采集源和監(jiān)控對象，也是電能計量和遠程控制通斷電的執(zhí)行元件，主要由電能計量模塊、通信模塊和通斷電控制模塊組成。GPRS費控智能電能表不受地理環(huán)境限制，借助于無線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳至采集器，進而將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控主機，以此實現(xiàn)電量數(shù)據(jù)的自動采集、傳輸與管理。它與相配套的輔助設備分安裝在相應的電氣柜內，共同完成對用戶用電的分合閘。

4.4系統(tǒng)應用實例

下面以發(fā)供電分公司某用戶為例，詳細介紹電力的通 斷電控制原理。該公司某用電企業(yè)有2條6 kV供電線路, 分別作為企業(yè)的主用電和設備實驗用電。主用電線路計量電能表安裝在企業(yè)的進線高壓側，主要配有CT、PT及威勝三相三線GPRS費控智能電能表，該線路負荷低壓側設有開關但無電動分合閘功能。設備實驗用電線路負荷側裝有電磁防爆開關，具有電動分閘功能。

主用電線路改造：將安裝在線路進線高壓側屋頂?shù)耐偃嗳€GPRS費控智能電能表更換為GPRS三相三線費控智能電能表，通過延長CT、PT線將電表改裝在線路負荷側(低壓配電室)以利于企業(yè)電能表的維護管理，同時將負荷側開關更換為具有失壓脫扣裝置的自動空氣開關，用高壓側電能表費控低壓自動空氣開關。費控電表與被控開關接線示意圖如圖2所示。利用自動空氣開關的合閘線圈失壓(失壓脫扣)進行分閘控制，將費控電表的遙控輸出常閉端子14、15接點串接在合閘線圈回路中。當電能表的剩余金額不大于規(guī)約中設定的低值時，遠程預付費電能表與管理系統(tǒng)配合，主站就會通過集中器向電能表發(fā)送跳閘命令。收到命令后，費控電能表遙控輸出常閉端子14、15斷開轉換成常開端子13、14閉合，自動空氣開關的合閘線圈失壓，閉合的主觸頭斷開，跳閘停電，完成了對該供電線路的跳閘控制。

圖2費控電表與被控開關接線示意圖

設備實驗用電線路改造：利用該線路原有的具有電動 分閘功能的電磁防爆開關，將新裝的費控智能電能表遙控 輸出常開端子13、14接點并接在開關按鈕的兩端，費控 電能表與被控開關接線示意圖如圖3所示。當電能表的剩 余金額不大于于規(guī)約中設定低值時，同理圖3中遙控輸出常開端子13、14閉合，低壓被控開關分閘線圈得電，線路跳閘停電，實現(xiàn)了對該供電線路的跳閘控制。

4.5改造效果

通過對企業(yè)用戶電能計量的升級改造，不但可以實現(xiàn) 現(xiàn)有的電量采集、電量集抄系統(tǒng)的功能，還可將電量采集、電量集抄、電費核算、電費繳納、催費告警、欠費跳閘/復電、保電用電等有機聯(lián)系起來，形成一條完整的售電管理系統(tǒng)。

圖3費控電能表與被控開關接線示意圖

此套系統(tǒng)的應用很大規(guī)避電費回收困難和拖欠的問題，將“先用電、后繳費"的模式改為“先 繳費、后用電"，改變了傳統(tǒng)的電費收取模式，能有效規(guī) 范用電管理。

5安科瑞Acrelcloud-3200預付費水電云平臺

5.1概述

 AcrelCloud-3200預付費水電云平臺是安科瑞公司研制的與DDSY-1352單相電子式預付費電能表及DTSY-1352三相電子式預付費電能表配套的售電管理系統(tǒng)。另外可以選配遠傳閥控水表組成水電一體預付費系統(tǒng)，達到先交費后用水的目的，剩余水量用完自動關閥。主要完成電能表/水表參數(shù)設置，商戶售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡便，實現(xiàn)物業(yè)公司遠程實時操作實時監(jiān)控，具有良好的人機界面，能夠有效的統(tǒng)計和管理數(shù)據(jù)。安裝方便，是用電管理部門、商業(yè)廣場和物業(yè)小區(qū)，提高用電用水管理水平，解決收費難問題的理想產品。

5.2應用場所

本平臺適用于公寓出租戶、商業(yè)廣場 、公寓酒店 、物業(yè)小區(qū)、寫字樓、物流倉儲、高校、連鎖超市、智慧園區(qū)、農貿市場等場所。

5.3系統(tǒng)結構

5.4系統(tǒng)功能

（1）房間監(jiān)控

清晰簡潔的展示所有房間狀態(tài)信息，所屬樓棟樓層，在線失連情況，費用狀態(tài)等，進入房間詳情可對房間當前實時信息進行查看，并可了解當天用電量和使用金額情況，可對房間內的電表進行各種遠程控制操作，比如開戶、電價設置，售電、退電、報警金額設置、分合閘操作等等。

（2）電戶開表

系統(tǒng)針對商鋪開戶不僅支持一戶一表，也支持一戶掛多表的需要;支持自定義電價方案，單一電價、尖峰平谷電價、階梯電價等：支持預先設置開戶信息后期一鍵開戶；支持設置電表合額告警默認三級告警，告警金額和次也可以自定義，推送方式支持手機短信，APP推送，郵件、語音外呼、公眾號推送等。

（3）充電繳費

可以對已開戶的電表進行遠程充值，電費實時下發(fā)到電表。電表會根據(jù)電度走字實時扣除電費同時系統(tǒng)也支持早臺計費，金額下發(fā)到系統(tǒng)賬戶，到賬快速穩(wěn)定。

（4）財務管理

訂單總覽，包含系統(tǒng)里所有水電充值退費記錄，以及物業(yè)費扣費流水記錄。收入概況，可以從日，月，年，時間跨度等不同維度統(tǒng)計水電費收入情況，收入組成。

（5）報表

系統(tǒng)還提供了多個報表以供查詢。用電綜合報表，幫助財務統(tǒng)計每個月商鋪總用電量，尖峰平谷用電量以及電費，能耗同比分析，可以比較每個月份與去年同期相比的用能差距。能耗日月年報表，按日，月，年三個不同維度查詢電表每個階段的用能情況。

（6）批量操作

為了方便用戶對大量儀表進行管理和設置，可以在系統(tǒng)中新建批量操作任務，比如設置電價、電表控制、儀表設置、充值等，批量任務可以立即執(zhí)行，也可以定時執(zhí)行。

（7）自定義收費方案

為了靈活應對用戶多種多樣的收費方案，比如物業(yè)費，房租，服務費等，系統(tǒng)支持用戶自定義收費項目。收費方式可設置直接從賬戶扣除或者生成催繳賬單，可設置周期性收費或者一次性收費，可以按固定金額收費或者按房間面積換算等等。

（8）公共區(qū)域用電分攤

規(guī)定某塊表為主表，然后分配關聯(lián)子表，系統(tǒng)每個月自動將主表的用電按比例換算成電費從子表中扣除，這樣可以剩余人工統(tǒng)計的麻煩。公攤方式多樣，可以根據(jù)比例公攤，按房間面積公攤，按用量公排，收費方式有直接扣費或者生成維費賬單。

（9）后付費模式

按日期生成后付費用戶周期用電費用，對數(shù)據(jù)進行確認后生成繳費賬單方便追蹤客戶繳費情況可導出繳費賬單以及欠費賬單通知客戶。

（10）公眾號在線支付

用戶可以在微信小程序或者微信公眾號自助查詢電表使用情況以及繳費。

5.5系統(tǒng)硬件配置

6結語

電能預付費售電系統(tǒng)在發(fā)供電分公司的應用，克服了傳統(tǒng)電費繳費模式的弊端，從根本上解決了收費難、催費難的問題，遏制了用戶拖欠電費，提高了電費收繳率，保證了電費雙結零。遠程預付費售電是一種新型的智能化電力管理模式，可實現(xiàn)遠程抄表、預付費、告警、遠程通斷電等功能，使得抄表、催費、收費不受距離和空間的限制，讓電能管理跨進一個全新的時代。

參考文獻

[1]王月志,劉伯剛.自動抄表系統(tǒng)[J].電測與儀表,2004,41(9) :48-51.

[2]徐昊,劉友安.電能計量與遠程抄表應用研究[J].華中電量，2010,23(4):72-75.

[3]細利江.淺談GPRS預付費系統(tǒng)在電力營銷的應用[J].中華民居,2011(10):497-498.

[4]潘克修.遠程自動抄表系統(tǒng)及其通信方式[J]軍事通信技術,2001(3):40-43

[5]吳艷文.預付費售電系統(tǒng)的應用及功能

[6]安科瑞電氣企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2020.06版