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)來源，影響著企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營。面對近年來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，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 考核不同電壓等級進(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，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(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(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(jìn)行遠(yuǎn)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(luò)，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(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，綜合評價(jià)后，采用了無線(GPRS型)遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能表及相配套的后臺遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)，對用戶電費(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)警自動生 成手機(jī)短信自動發(fā)送給對應(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)，并能自動生成報(bào)表。

       (2)報(bào)表管理：可自動生成各種類型的實(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)、移動繳費(fèi)、微信繳費(fèi)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(hù)臺區(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：對在系統(tǒng)中已開戶的客戶進(jìn)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(yīng)客戶，對客戶讀表、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)目采用的是無線GPRS 方式的預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，通過無線GPRS遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi) 電能表，在后臺服務(wù)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(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/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)有開關(guān)但無電動分合閘功能。設(shè)備實(shí)驗(yàn)用電線路負(fù)荷側(cè)裝有電磁防爆開關(guān)，具有電動分閘功能。

       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，通過延長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)開關(guān)更換為具有失壓脫扣裝置的自動空氣開關(guān)，用高壓側(cè)電能表費(fèi)控低壓自動空氣開關(guān)。費(fèi)控電表與被控開關(guān)接線示意圖如圖2所示。利用自動空氣開關(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，主站就會通過集中器向電能表發(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斷開轉(zhuǎn)換成常開端子13、14閉合，自動空氣開關(guān)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(fèi)控電表與被控開關(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 分閘功能的電磁防爆開關(guān)，將新裝的費(fèi)控智能電能表遙控 輸出常開端子13、14接點(diǎn)并接在開關(guān)按鈕的兩端，費(fèi)控 電能表與被控開關(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 出常開端子13、14閉合，低壓被控開關(guān)分閘線圈得電， 線路跳閘停電，實(shí)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(jì)量的升級改造，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，形成一條完整的售

圖3費(fèi)控電能表與被控開關(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

5.1概述

       AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺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、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(fèi)難問題的理想產(chǎn)品。

5.2應(yīng)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(nóng)貿(mào)市場等場所。

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，可對房間內(nèi)的電表進(jìn)行各種遠(yuǎn)程控制操作，比如開戶、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(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)置開戶信息后期一鍵開戶;支持設(shè)置電表合額告警默認(rèn)三級告警，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、語音外呼、公眾號推送等。

     （3）充電繳費(fèi)

       可以對已開戶的電表進(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

       為了方便用戶對大量儀表進(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(fèi)。

 5.5系統(tǒng)硬件配置

6 結(jié)語

       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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