王晶晶

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

       電費(fèi)回收是電力企業(yè)的一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)來(lái)源，影響著企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。面對(duì)近年來(lái)部分用電客戶拖欠電 費(fèi)的情況，某集團(tuán)有限公司發(fā)供電分公司結(jié)合遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)的特點(diǎn)及功能，投運(yùn)了一套基于GPRS信道的遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)。主要闡述了遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)的原理及功能，并就某用戶通斷電控制原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

1 概述

       近年來(lái)，隨著某集團(tuán)有限公司電網(wǎng)的擴(kuò)大，現(xiàn)有電能計(jì)量的技術(shù)水平已經(jīng)無(wú)法滿足電網(wǎng)的需求，而且在電能計(jì)量中存在諸多不足, 優(yōu)化計(jì)量方法，借助先進(jìn)手段，準(zhǔn)確計(jì)量數(shù)據(jù)，公正核算 電費(fèi)成為公司亟待解決的問(wèn)題。某集團(tuán)發(fā)供電分公司現(xiàn) 有自備發(fā)電廠2個(gè)、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(hù)供用電雙方的經(jīng)濟(jì)利益，以保證 電費(fèi)結(jié)算的公正性和準(zhǔn)確性，公司裝有各類計(jì)量電能表共 有400余塊。這些計(jì)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(jié)算用的關(guān)口表，用來(lái) 考核不同電壓等級(jí)進(jìn)出電量的線損表或?qū)＞€用戶計(jì)量電能 量的電表；一部分是安裝在用戶側(cè)用于高供高計(jì)的電能表；還有一些安裝在聯(lián)絡(luò)線、線路分支線或變電站專線出口處用于計(jì)量電能或考核線損的高壓電能計(jì)費(fèi)箱。

2 某集團(tuán)發(fā)供電分公司電能管理中存在的問(wèn)題

       某集團(tuán)發(fā)供電公司現(xiàn)采用的是2004年引進(jìn)的電能集抄系統(tǒng)，該系統(tǒng)運(yùn)行年限較長(zhǎng)，近期頻繁出現(xiàn)軟件 系統(tǒng)卡頓、斷線等問(wèn)題，無(wú)法對(duì)用戶進(jìn)行電費(fèi)催費(fèi)告警、欠費(fèi)跳閘、繳費(fèi)通電監(jiān)控。它的繳費(fèi)方式為“先用電、后付費(fèi)"。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(fèi)回收困難、拖欠嚴(yán)重的問(wèn)題。為了解決收費(fèi)難、欠費(fèi)嚴(yán)重的局面，2019年該公司引進(jìn)了 “先繳費(fèi)、后用電"的預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)。它是集遠(yuǎn)程抄表與電力控制（遠(yuǎn)程通斷電）為一體的系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸和處理應(yīng)用于電能供應(yīng)與用電管理中。

3 預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)工作原理 

       預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)由后臺(tái)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(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將集中器或采集器采集的電量信息數(shù)據(jù)遠(yuǎn)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、預(yù)付費(fèi)、告警、遠(yuǎn)程停電、送電控制。 后臺(tái)主站管理系統(tǒng)與集中器之間通過(guò)以太網(wǎng)通信信道來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程通信；集中器與采集終端之間通過(guò)通信信道組建抄表網(wǎng)絡(luò)，數(shù)字采集終端通過(guò)無(wú)線、有線、電力線載波等信道與電表連接。 

4 改造方案

       通過(guò)長(zhǎng)期的市場(chǎng)調(diào)研和比較，發(fā)供電公司結(jié)合供應(yīng)商 預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)特性與自身實(shí)際情況，綜合評(píng)價(jià)后，采用了無(wú)線(GPRS型)遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能表及相配套的后臺(tái)遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)，對(duì)用戶電費(fèi)結(jié)算方式進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程停送電監(jiān)控。

4.1遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)功能

       遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)有集中抄表服務(wù)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)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(wù)系統(tǒng)常年運(yùn)行，定時(shí)對(duì)所有表進(jìn)行遠(yuǎn)程抄表，還具有 告警短信發(fā)送服務(wù)，可將電費(fèi)金額預(yù)警和欠費(fèi)預(yù)警自動(dòng)生 成手機(jī)短信自動(dòng)發(fā)送給對(duì)應(yīng)的電力用戶；遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)售電 系統(tǒng)包含所有開(kāi)戶、售電、遙控及報(bào)表功能；用戶查詢系 統(tǒng)用于用戶查詢個(gè)人信息、充值和用電。另外遠(yuǎn)程 預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)還可配置手機(jī)端査詢網(wǎng)站，可用于用戶在手機(jī)網(wǎng)站終端上實(shí)時(shí)査詢個(gè)人信息、充值、遠(yuǎn)程控制及每日用電情況，同時(shí)支持用戶使用支付寶、銀聯(lián)等方式遠(yuǎn)程 自助購(gòu)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(jì)，并能自動(dòng)生成報(bào)表。

       (2)報(bào)表管理：可自動(dòng)生成各種類型的實(shí)時(shí)運(yùn)行報(bào)表、歷時(shí)報(bào)表、操作記錄報(bào)表、故障及告警記錄報(bào)表等，可查詢和打印系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)值，自動(dòng)生成電能日、月、年報(bào)表。

       (3)用戶電費(fèi)繳納：人工繳費(fèi)、移動(dòng)繳費(fèi)、微信繳費(fèi)等。

       (4)用戶管理：包括用戶開(kāi)戶、銷(xiāo)戶、過(guò)戶等基本檔 案的管理。

       (5)用戶電表終端管理：用來(lái)維護(hù)臺(tái)區(qū)、終端、各種 電價(jià)類型的相關(guān)信息(如基本電價(jià)、費(fèi)率電價(jià)、階梯電價(jià)等)。

       (6)售電管理：對(duì)在系統(tǒng)中已開(kāi)戶的客戶進(jìn)行售電。 根據(jù)客戶姓名、營(yíng)銷(xiāo)戶號(hào)、表號(hào)、地址等檔案信息查詢出 相應(yīng)客戶，對(duì)客戶讀表、電費(fèi)核算、催費(fèi)告警及控制跳合 閘、保電、保電解除、告警解除、退費(fèi)等。

       (7)提醒功能：電費(fèi)不足、欠費(fèi)催費(fèi)告警。

       (8)其他功能：信息傳輸安全、電表終端安全防護(hù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸安全保障措施等。

4.2執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

       執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)包括DL/T 448-2016《電能計(jì)量裝置技術(shù)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(hù)技術(shù)規(guī)范》。

4.3技術(shù)措施

       發(fā)供電分公司電能計(jì)量改造項(xiàng)目采用的是無(wú)線GPRS 方式的預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，通過(guò)無(wú)線GPRS遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi) 電能表，在后臺(tái)服務(wù)器位置放置1臺(tái)GPRS采集器，釆集 器與集中器經(jīng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將電量數(shù)據(jù)傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)中心, 由系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行電能管理與監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、告 警、預(yù)付費(fèi)、遠(yuǎn)程開(kāi)/合閘等功能。整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示，系統(tǒng)由系統(tǒng)管理層、數(shù)據(jù)采集層和計(jì)量終端層構(gòu)成。

圖1遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)流程圖

       系統(tǒng)管理層是整個(gè)系統(tǒng)的管理中心，負(fù)責(zé)整個(gè)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(yīng)用等，設(shè)有高性能工業(yè)服務(wù)器、顯示器、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備在內(nèi)的以遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理和數(shù)據(jù)庫(kù)軟件為主的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在服務(wù)器上，集中采集、顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況。

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

       計(jì)量終端層采用GPRS遠(yuǎn)程費(fèi)控智能電能表。它是遠(yuǎn)程電能集抄系統(tǒng)基礎(chǔ)的組成部分，是電能信息采集源和監(jiān)控對(duì)象，也是電能計(jì)量和遠(yuǎn)程控制通斷電的執(zhí)行元件，主要由電能計(jì)量模塊、通信模塊和通斷電控制模塊組 成。GPRS費(fèi)控智能電能表不受地理環(huán)境限制，借助于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至采集器，進(jìn)而將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控主機(jī)，以此實(shí)現(xiàn)電量數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、傳輸與管理。它與相配套的輔助設(shè)備分安裝在相應(yīng)的電氣柜內(nèi)，共同完成對(duì)用戶用電的分合閘。

4.4系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

       下面以發(fā)供電分公司某用戶為例，詳細(xì)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(shè)備實(shí)驗(yàn)用電。主用電線路計(jì)量 電能表安裝在企業(yè)的進(jìn)線高壓側(cè)，主要配有CT、PT及威勝三相三線GPRS費(fèi)控智能電能表，該線路負(fù)荷低壓側(cè)設(shè)有開(kāi)關(guān)但無(wú)電動(dòng)分合閘功能。設(shè)備實(shí)驗(yàn)用電線路負(fù)荷側(cè)裝有電磁防爆開(kāi)關(guān)，具有電動(dòng)分閘功能。

       主用電線路改造：將安裝在線路進(jìn)線高壓側(cè)屋頂?shù)耐偃嗳€GPRS費(fèi)控智能電能表更換為GPRS三 相三線費(fèi)控智能電能表，通過(guò)延長(zhǎng)CT、PT線將電表改裝在線路負(fù)荷側(cè)(低壓配電室)以利于企業(yè)電能表的維護(hù)管理，同時(shí)將負(fù)荷側(cè)開(kāi)關(guān)更換為具有失壓脫扣裝置的自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，用高壓側(cè)電能表費(fèi)控低壓自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)。費(fèi)控電表與被控開(kāi)關(guān)接線示意圖如圖2所示。利用自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)的合閘線圈失壓(失壓脫扣)進(jìn)行分閘控制，將費(fèi)控電表的遙控輸出常閉端子14、15接點(diǎn)串接在合閘線圈回路中。 當(dāng)電能表的剩余金額不大于規(guī)約中設(shè)定的低值時(shí)，遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能表與管理系統(tǒng)配合，主站就會(huì)通過(guò)集中器向電能表發(fā)送跳閘命令。收到命令后，費(fèi)控電能表遙控輸出常 閉端子14、15斷開(kāi)轉(zhuǎn)換成常開(kāi)端子13、14閉合，自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)的合閘線圈失壓，閉合的主觸頭斷開(kāi)，跳閘停電，完成了對(duì)該供電線路的跳閘控制。

圖2費(fèi)控電表與被控開(kāi)關(guān)接線示意圖

       設(shè)備實(shí)驗(yàn)用電線路改造：利用該線路原有的具有電動(dòng) 分閘功能的電磁防爆開(kāi)關(guān)，將新裝的費(fèi)控智能電能表遙控 輸出常開(kāi)端子13、14接點(diǎn)并接在開(kāi)關(guān)按鈕的兩端，費(fèi)控 電能表與被控開(kāi)關(guān)接線示意圖如圖3所示。當(dāng)電能表的剩 余金額不大于于規(guī)約中設(shè)定低值時(shí)，同理圖3中遙控輸 出常開(kāi)端子13、14閉合，低壓被控開(kāi)關(guān)分閘線圈得電， 線路跳閘停電，實(shí)現(xiàn)了對(duì)該供電線路的跳閘控制。

4.5改造效果

       通過(guò)對(duì)企業(yè)用戶電能計(jì)量的升級(jí)改造，不但可以實(shí)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(fèi)核算、電費(fèi)繳納、催費(fèi)告警、欠費(fèi)跳 閘/復(fù)電、保電用電等有機(jī)聯(lián)系起來(lái)，形成一條完整的售

圖3費(fèi)控電能表與被控開(kāi)關(guān)接線示意圖

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

5 安科瑞Acrelcloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)

5.1概述

       AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)是安科瑞公司研制的與DDSY-1352單相電子式預(yù)付費(fèi)電能表及DTSY-1352三相電子式預(yù)付費(fèi)電能表配套的售電管理系統(tǒng)。另外可以選配遠(yuǎn)傳閥控水表組成水電一體預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，達(dá)到先交費(fèi)后用水的目的，剩余水量用完自動(dòng)關(guān)閥。主要完成電能表/水表參數(shù)設(shè)置，商戶售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡(jiǎn)便，實(shí)現(xiàn)物業(yè)公司遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操作實(shí)時(shí)監(jiān)控，具有良好的人機(jī)界面，能夠有效的統(tǒng)計(jì)和管理數(shù)據(jù)。安裝方便，是用電管理部門(mén)、商業(yè)廣場(chǎng)和物業(yè)小區(qū)，提高用電用水管理水平，解決收費(fèi)難問(wèn)題的理想產(chǎn)品。

5.2應(yīng)用場(chǎng)所

       本平臺(tái)適用于公寓出租戶、商業(yè)廣場(chǎng) 、公寓酒店 、物業(yè)小區(qū)、寫(xiě)字樓、物流倉(cāng)儲(chǔ)、高校、連鎖超市、智慧園區(qū)、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)等場(chǎng)所。

5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 5.4系統(tǒng)功能

     （1）房間監(jiān)控

       清晰簡(jiǎn)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(fèi)用狀態(tài)等，進(jìn)入房間詳情可對(duì)房間當(dāng)前實(shí)時(shí)信息進(jìn)行查看，并可了解當(dāng)天用電量和使用金額情況，可對(duì)房間內(nèi)的電表進(jìn)行各種遠(yuǎn)程控制操作，比如開(kāi)戶、電價(jià)設(shè)置，售電、退電、報(bào)警金額設(shè)置、分合閘操作等等。

      （2）電戶開(kāi)表

       系統(tǒng)針對(duì)商鋪開(kāi)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(jià)方案，單一電價(jià)、尖峰平谷電價(jià)、階梯電價(jià)等:支持預(yù)先設(shè)置開(kāi)戶信息后期一鍵開(kāi)戶;支持設(shè)置電表合額告警默認(rèn)三級(jí)告警，告警金額和次也可以自定義，推送方式支持手機(jī)短信，APP推送，郵件、語(yǔ)音外呼、公眾號(hào)推送等。

     （3）充電繳費(fèi)

       可以對(duì)已開(kāi)戶的電表進(jìn)行遠(yuǎn)程充值，電費(fèi)實(shí)時(shí)下發(fā)到電表。電表會(huì)根據(jù)電度走字實(shí)時(shí)扣除電費(fèi)同時(shí)系統(tǒng)也支持早臺(tái)計(jì)費(fèi)，金額下發(fā)到系統(tǒng)賬戶，到賬快速穩(wěn)定。

     （4）財(cái)務(wù)管理

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

     （5）報(bào)表

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

      （6）批量操作

       為了方便用戶對(duì)大量?jī)x表進(jìn)行管理和設(shè)置，可以在系統(tǒng)中新建批量操作任務(wù)，比如設(shè)置電價(jià)、電表控制、儀表設(shè)置、充值等，批量任務(wù)可以立即執(zhí)行，也可以定時(shí)執(zhí)行。

      （7）自定義收費(fèi)方案

       為了靈活應(yīng)對(duì)用戶多種多樣的收費(fèi)方案，比如物業(yè)費(fèi)，房租，服務(wù)費(fèi)等，系統(tǒng)支持用戶自定義收費(fèi)項(xiàng)目。收費(fèi)方式可設(shè)置直接從賬戶扣除或者生成催繳賬單，可設(shè)置周期性收費(fèi)或者一次性收費(fèi)，可以按固定金額收費(fèi)或者按房間面積換算等等。

     （8）公共區(qū)域用電分?jǐn)?/span>

       指/定某塊表為主表，然后分配關(guān)聯(lián)子表，系統(tǒng)每個(gè)月自動(dòng)將主表的用電按比例換算成電費(fèi)從子表中扣除，這樣可以剩余人工統(tǒng)計(jì)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(fèi)方式有直接扣費(fèi)或者生成維費(fèi)賬單。

     （9）后付費(fèi)模式

       按日期生成后付費(fèi)用戶周期用電費(fèi)用，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)后生成繳費(fèi)賬單方便追蹤客戶繳費(fèi)情況可導(dǎo)出繳費(fèi)賬單以及欠費(fèi)賬單通知客戶。

     （10）公眾號(hào)在線支付

       用戶可以在微信小程序或者微信公眾號(hào)自助查詢電表使用情況以及繳費(fèi)。

 5.5系統(tǒng)硬件配置

6 結(jié)語(yǔ)

       電能預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)在發(fā)供電分公司的應(yīng)用，克服了傳統(tǒng)電費(fèi)繳費(fèi)模式的弊端，從根本上解決了收費(fèi)難、催費(fèi)難的問(wèn)題，遏制了用戶拖欠電費(fèi)，提高了電費(fèi)收繳率，保證了電費(fèi)雙結(jié)零。遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)售電是一種新型的智能化電力管理模式，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、預(yù)付費(fèi)、告警、遠(yuǎn)程通斷電等功能，使得抄表、催費(fèi)、收費(fèi)不受距離和空間的限制，讓電能管理跨進(jìn)一個(gè)全新的時(shí)代。

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