宋兵兵
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：為了提高客戶滿意度,實現供電企業與居民用戶用電信息雙向互動溝通交流，研究了主站后臺預付費模式的智能用電管理系統。對系統的架構及工作流程進行設計，對新型預付費集中器功能進行優化，同時將計量自動化系統、營銷MIS系統、95598呼叫系統平臺、預購電系統有機融合。經過試點應用，該系統可成功將實時電量、電費、剩余電費等信息實時向居民用戶展現，對提高客戶服務水平以及客戶滿意度有重要意義。
關鍵詞: 主站后臺預付費模式;智能用電管理系統;雙向互動;用電信息;實時查詢終端
0引言
傳統的“先用電，后付費”的用電管理模式容易導致電費回收不及時、電費拖欠等問題發生，而“先繳費,后用電"的新型用電管理模式具有“用多少，交多少”的業務特點，同時輔以靈活多樣的繳費方式，為用戶提供了一種互動體驗消費模式"。新型用電管理模式可引導用戶培養節約用電意識，已逐漸被供電企業接受并推廣。但這些用電業務主要建立在供電企業單方面需求的基礎上，缺少從用戶角度開展的互動研究和應用。本文通過對比現有的預付費模式,選擇了更具實用性的系統主站后臺預付費模式，重新對主站后臺預付費智能用電管理系統(以下簡稱預付費用電管理系統)的架構及功能進行設計，該系統在居民住宅小區進行試點應用,取得良好的效果。
1預付費模式的對比分析
國內供電企業在用的預付費模式可分為電表預付費、終端預付費和系統主站后臺預付費3種模式。電表預付費,也稱為電表就地控制預付費，是指在電表完成剩余電費(電量)計算，并生成欠費告警、跳閘等控制信息的一一種預付費模式，典型代表為智能IC卡預付費電表,一表一卡，專卡專用;終端預付費,是指在計量自動化終端完成剩余電費(電量)的計算，并產生欠費告知、跳閘等控制信息的--種預付費模式;系統主站后臺預付費，是指計量自動化系統主站根據用戶的繳費信息和定時采集的用戶電能表數據，自動計算剩余電費(電量)的一種預付費模式。電表預付費模式主要適用于居民用戶，終端預付費模式主要適用于大、中、小專變用戶。這兩種預付費模式主要存在以下問題:一是目前的智能IC卡預付費電表內置算法無法靈活變換、升級，不能適應現階段廣西居民階梯電價政策的三段式波動單價的需要;二是卡口式的電表抗干擾能力較差，容易遭到沖擊和損壞，讀卡不成功導致電表充值不成功等問題時有發生,影響用戶對供電企業的滿意度;三是用戶除了到表計上查看剩余電量外，沒有其他途徑了解自己的實時用電信息，經常對電量、電費提出質疑。而系統主站后臺預付費模式可針對各種預付費的需求進行計算，并讓用戶在家里通過用電信息查詢終端查詢實時用電信息，滿足用戶的互動需要。
2 預付費用電管理系統的架構及工作流程設計
2.1架構設計
預付費用電管理系統的結構拓撲圖如圖1所示。通過開發接口整合已有的計量自動化系統、營銷MIS系統、95598呼叫系統、預付費購售電管理系統等系統資源,在一一個信息交互平臺上建立一致的!用戶檔案信息數據庫，并通過中間件接口的方式動態獲取所需的電費(電量)、更新信息等數據，信息交互平臺整合處理獲取的數據信息通過有線專用網絡CATV網絡通道下發至集中器，集中器再利用PLC技術將用電信息推送至用戶家中的用電信息查詢終端進行展示及其他操作。同時，用戶的主動性查詢請求也是通過集中器與信息交互平臺的用戶檔案信息數據庫通信獲取,用戶檔案信息數據庫的數據按設定頻率與預付費購售電系統進行同步更新，保證用戶在用電信息查詢終端上接收到的信息與短信信息一致，而遠程控制及電量采集則按現有的集抄系統規則與計量自動化系統進行采集和遠程控制，采集器通過RS485采集電能表日、月凍結表碼電量，通過集抄有線專網CATV網絡傳回至計量自動化主站系統，為預付費系統計算剩余電量提供基礎數據信息。
圖1 預付費用電管理系統結構拓撲圖
2.2工作流程設計
用戶通過預付費用電管理系統實現購電，并通過中間庫將購電單傳送到計量自動化系統，預付費用電管理系統根據計量自動化系統上傳的用戶日、月凍結表碼并結合用戶的購電量進行剩余電量的計算:當剩余電量達到告警門限時，自動觸發告警信息到95598系統，通過信息交互平臺系統告知用戶，實現催費;當剩余電量為0時，自動觸發跳閘命令到計量自動化系統進行跳閘操作，同時觸發跳閘信息到95598,并通過信息交互平臺系統告知用戶;當用戶續費后，下發合閘指令到計量自動化系統進行自動復電操作，同時觸發合閘信息到95598,并通過信息交互平臺告知用戶。具體工作流程如圖2所示
圖2 預付費用電管理系統工作流程圖
3預付費用電管理系統支撐設備的設計
3.1 集中器、采集器
遠程預付費模式將電費(電量)的計算放在預付費購售電系統后臺,需依靠集抄系統現場設備的穩定支撐，因此集中器和采集器的設計重點是對硬件提升、算法優化、軟件功能固化等。采集器的采集效率和有線網絡的高速穩定是預付費管理模式的必要條件之用。保證數據及時、準確傳輸的主要措施:一是改進集中器的上行通信方式，將無線GPRS通信改為基于廣播電視光纖網絡(CATV網絡);二是提高集中器的數據存儲容量及采用網絡式的下行電力載波通信組網方式.提高通信質量，保證一一次通信成功率≥99.95%。
3.2用電信息查詢終端
用電信息查詢終端與集中器、采集終端構成一個獨立的局域網，該局域網內以PLC技術為主通道，較少重復布線,降低了建設成本。集中器作為局域網接人端，下行通過PLC技術通信對用電信息查詢終端、采集器的數據進行收發，上行則通過CATV網絡與管理系統進行雙向通信。
3.3遠程費控智能單相電表
對于遠程費控智能單相電表，在2011年南方電網公司頒布的單相電子式電能表技術規范的基礎上,增加以下參數要求:
1)內置負荷控制開關(1.21m通斷試驗≥10次，正常負控狀態下通/斷次數能力≥2萬次);
2)遠程費控功能模式(常開);
3)階梯電價套數(出廠時預先設置為2套);
4)ESAM模塊加密算法(按照南方電網公司相關標準要求進行設置)。
4預付費用電管理系統試點應用
選擇某小區870戶居民用戶試點應用預付費用電管理系統。該系統運行3個月以來，上線率達到100%，采集完整率98.5%，一次抄表成功率99.96%，采集時延及計量自動化系統主站操作命令響應速度6.8s,客戶查詢用電信息數據實際響應時間8.5s,各項指標均達到設計的預期效果。圖3為電力信息互動查詢終端的實物查詢演示。用電信息查詢終端為用戶提供了一一個有效查詢自家用電量電費、剩余電費等信息的渠道，可讓用戶根據查詢到的用電信息數據調整家電設備的使用習慣和選擇節能用電方式，同時也減輕了電力營業廳的業務壓力，為供電部門提供了短信提醒外的另一遠程溝通渠道，對提升客戶滿意度具有重要意義。
圖3 電力信息互動實物查詢演示
5 安科瑞AcrelCloud-3200預付費水電云平臺
5.1 系統方案
系統為B/S架構，主要包括前端管理網站和后臺集抄服務，配合公司的預付費電表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用戶計量箱ADF300L系列，實現電能計量和電費管理等功能。另外可以選配遠傳閥控水表組成水電一體預付費系統，達到先交費后用水的目的，剩余水量用完自動關閥。
5.2 系統功能
AcrelCloud-3200預付費水電云平臺由云平臺-網關-預付費電能表組成，通過通信網絡完成系統到表的充值、查詢、監控、控制及短信報警等功能。
本系統適用于一些大集團和大物業，往往需要將多個物業環境、分散于各地的物業集中式收費和管理，面臨著數據公網傳輸，財務操作分散，在線支付，總部財務扎口等復雜的需求。
遠程集中抄表：抄表信息通過網關實時上傳到云平臺，快速便捷，免去人工抄表 。
水表預付費:可是查看某區域水表的實時狀態信息，并可以進行單表或批量設置水價控閥等操作。
遠程售電:財務集中管理，電量實時下發，并比對充值次數防止，方便快捷。
能耗分析:用戶和管理員都可查詢預付費表或管控表每天的用能狀況；可提供能耗分析+財務軌跡一體式綜合管理報表，包含用戶表的能耗、財務數據、能耗和財務的期初期末值等數據。
在線支付:商戶可以通過小程序或者微信公眾號實現在線自助充值水電費，也可以實時關注商鋪用水用電情況。
短信提醒:金額不足或金額欠費提醒、電表充值到賬提醒，都可及時短信通知商戶。
遠程控制:可對任意一塊電表執行遠程拉閘或保電等一系列遠程控制操作，方便管理。
5.3 產品選型
6結束語
通過整合現有的計量自動化系統、營銷MIS系統、購售電系統及95598呼叫信息系統等系統資源，建設了預付費用電管理系統。該系統不僅方便了用戶查詢每月電費電量情況，也讓用戶更清晰了解用電需求，從而合理規劃用電，真正為供電企業與用電用戶之間搭建起一條雙向互動溝通交流的新渠道，對提高供電企業的服務水平及客戶滿意度有著重要意義。
【參考文獻】
[1]廖振強，張濤，代穎，趙欣瑜，黃吉明.主站后臺預付費模式的智能用電管理系統
[2]殷樹剛，張宇,拜克明.基于實時電價的智能用電系統電網技術,2009，53(19):16-18.
[3]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06
作者簡介：
宋兵兵，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為絕緣監測及剩余電流監測， QQ：3007723194 手機：13482141563（微信同號）