预付费模式的智能物业用电管理系统的应用

时间：2021-12-20

周晓丽

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定 201801

摘要：为了提高客户满意度,实现供电企业与居民用户用电信息双向互动沟通交流，研究了主站后台预付费模式的智能用电管理系统。对系统的架构及工作流程进行设计，对新型预付费集中器功能进行优化，同时将计量自动化系统、营销MIS系统、95598呼叫系统平台、预购电系统**融合。经过试点应用，该系统可成功将实时电量、电费、剩余电费等信息实时向居民用户展现，对提高客户服务水平以及客户满意度有重要意义。

关键词: 主站后台预付费模式;智能用电管理系统;双向互动;用电信息;实时查询终端

0引言

传统的“先用电，后付费”的用电管理模式容易导致电费回收不及时、电费拖欠等问题发生，而“先缴费,后用电"的新型用电管理模式具有“用多少，交多少”的业务特点，同时辅以灵活多样的缴费方式，为用户提供了一种互动体验消费模式"。新型用电管理模式可引导用户培养节约用电意识，已逐渐被供电企业接受并推广。但这些用电业务主要建立在供电企业单方面需求的基础上，缺少从用户角度开展的互动研究和应用。本文通过对比现有的预付费模式,选择了更具实用性的系统主站后台预付费模式，重新对主站后台预付费智能用电管理系统(以下简称预付费用电管理系统)的架构及功能进行设计，该系统在居民住宅小区进行试点应用,取得良好的效果。

1预付费模式的对比分析

国内供电企业在用的预付费模式可分为电表预付费、终端预付费和系统主站后台预付费3种模式。电表预付费,也称为电表就地控制预付费，是指在电表完成剩余电费(电量)计算，并生成欠费告警、跳闸等控制信息的一一种预付费模式，典型代表为智能IC卡预付费电表,一表一卡，专卡**;终端预付费,是指在计量自动化终端完成剩余电费(电量)的计算，并产生欠费告知、跳闸等控制信息的--种预付费模式;系统主站后台预付费，是指计量自动化系统主站根据用户的缴费信息和定时采集的用户电能表数据，自动计算剩余电费(电量)的一种预付费模式。电表预付费模式主要适用于居民用户，终端预付费模式主要适用于大、中、小专变用户。这两种预付费模式主要存在以下问题:一是目前的智能IC卡预付费电表内置算法无法灵活变换、升级，不能适应现阶段广西居民阶梯电价政策的三段式波动单价的需要;二是卡口式的电表抗干扰能力较差，容易遭到冲击和损坏，读卡不成功导致电表充值不成功等问题时有发生,影响用户对供电企业的满意度;三是用户除了到表计上查看剩余电量外，没有其他途径了解自己的实时用电信息，经常对电量、电费提出质疑。而系统主站后台预付费模式可针对各种预付费的需求进行计算，并让用户在家里通过用电信息查询终端查询实时用电信息，满足用户的互动需要。

2 预付费用电管理系统的架构及工作流程设计

2.1架构设计

预付费用电管理系统的结构拓扑图如图1所示。通过开发接口整合已有的计量自动化系统、营销MIS系统、95598呼叫系统、预付费购售电管理系统等系统资源,在一一个信息交互平台上建立一致的!用户档案信息数据库，并通过中间件接口的方式动态获取所需的电费(电量)、更新信息等数据，信息交互平台整合处理获取的数据信息通过有线**网络CATV网络通道下发至集中器，集中器再利用PLC技术将用电信息推送至用户家中的用电信息查询终端进行展示及其他操作。同时，用户的主动性查询请求也是通过集中器与信息交互平台的用户档案信息数据库通信获取,用户档案信息数据库的数据按设定频率与预付费购售电系统进行同步更新，保证用户在用电信息查询终端上接收到的信息与短信信息一致，而远程控制及电量采集则按现有的集抄系统规则与计量自动化系统进行采集和远程控制，采集器通过RS485采集电能表日、月冻结表码电量，通过集抄有线专网CATV网络传回至计量自动化主站系统，为预付费系统计算剩余电量提供基础数据信息。

图1 预付费用电管理系统结构拓扑图

2.2工作流程设计

用户通过预付费用电管理系统实现购电，并通过中间库将购电单传送到计量自动化系统，预付费用电管理系统根据计量自动化系统上传的用户日、月冻结表码并结合用户的购电量进行剩余电量的计算:当剩余电量达到告警门**，自动触发告警信息到95598系统，通过信息交互平台系统告知用户，实现催费;当剩余电量为0时，自动触发跳闸命令到计量自动化系统进行跳闸操作，同时触发跳闸信息到95598,并通过信息交互平台系统告知用户;当用户续费后，下发合闸指令到计量自动化系统进行自动复电操作，同时触发合闸信息到95598,并通过信息交互平台告知用户。具体工作流程如图2所示

图2 预付费用电管理系统工作流程图

3预付费用电管理系统支撑设备的设计

3.1 集中器、采集器

远程预付费模式将电费(电量)的计算放在预付费购售电系统后台,需依靠集抄系统现场设备的稳定支撑，因此集中器和采集器的设计重点是对硬件提升、算法优化、软件功能固化等。采集器的采集效率和有线网络的高速稳定是预付费管理模式的必要条件之用。保证数据及时、准确传输的主要措施:一是改进集中器的上行通信方式，将无线GPRS通信改为基于广播电视光纤网络(CATV网络);二是提高集中器的数据存储容量及采用网络式的下行电力载波通信组网方式.提高通信质量，保证一一次通信成功率≥99.95%。

3.2用电信息查询终端

用电信息查询终端与集中器、采集终端构成一个独立的局域网，该局域网内以PLC技术为主通道，较少重复布线,降低了建设成本。集中器作为局域网接人端，下行通过PLC技术通信对用电信息查询终端、采集器的数据进行收发，上行则通过CATV网络与管理系统进行双向通信。

3.3远程费控智能单相电表

对于远程费控智能单相电表，在2011年南方电网公司颁布的单相电子式电能表技术规范的基础上,增加以下参数要求:

1)内置负荷控制开关(1.21m通断试验≥10次，正常负控状态下通/断次数能力≥2万次);

2)远程费控功能模式(常开);

3)阶梯电价套数(出厂时预先设置为2套);

4)ESAM模块加密算法(按照南方电网公司相关标准要求进行设置)。

4预付费用电管理系统试点应用

选择某小区870户居民用户试点应用预付费用电管理系统。该系统运行3个月以来，上线率达到**，采集完整率98.5%，一次抄表成功率99.96%，采集时延及计量自动化系统主站操作命令响应速度6.8s,客户查询用电信息数据实际响应时间8.5s,各项指标均达到设计的预期效果。图3为电力信息互动查询终端的实物查询演示。用电信息查询终端为用户提供了一一个有效查询自家用电量电费、剩余电费等信息的渠道，可让用户根据查询到的用电信息数据调整家电设备的使用习惯和选择节能用电方式，同时也减轻了电力营业厅的业务压力，为供电部门提供了短信提醒外的另一远程沟通渠道，对提升客户满意度具有重要意义。

图3 电力信息互动实物查询演示

5 安科瑞AcrelCloud-3200预付费水电云平台

5.1 系统方案

系统为B/S架构，主要包括前端管理网站和后台集抄服务，配合公司的预付费电表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用户计量箱ADF300L系列，实现电能计量和电费管理等功能。另外可以选配远传阀控水表组成水电一体预付费系统，达到先交费后用水的目的，剩余水量用完自动关阀。

5.2 系统功能

AcrelCloud-3200预付费水电云平台由云平台-网关-预付费电能表组成，通过通信网络完成系统到表的充值、查询、监控、控制及短信报警等功能。

本系统适用于一些大集团和大物业，往往需要将多个物业环境、分散于各地的物业集中式收费和管理，面临着数据公网传输，财务操作分散，在线支付，总部财务扎口等复杂的需求。

远程集中抄表：抄表信息通过网关实时上传到云平台，便捷，免去人工抄表。

水表预付费:可是查看某区域水表的实时状态信息，并可以进行单表或批量设置水价控阀等操作。

远程售电:财务集中管理，电量实时下发，并比对充值次数防止作弊，方便快捷。

能耗分析:用户和管理员都可查询预付费表或管控表每天的用能状况；可提供能耗分析+财务轨迹一体式综合管理报表，包含用户表的能耗、财务数据、能耗和财务的期初期末值等数据。

在线支付:商户可以通过小程序或者微信公众号实现在线自助充值水电费，也可以实时关注商铺用水用电情况。

短信提醒:金额不足或金额欠费提醒、电表充值到账提醒，都可及时短信通知商户。

远程控制:可对任意一块电表执行远程拉闸或保电等一系列远程控制操作，方便管理。

5.3 产品选型

6结束语

通过整合现有的计量自动化系统、营销MIS系统、购售电系统及95598呼叫信息系统等系统资源，建设了预付费用电管理系统。该系统不仅方便了用户查询每月电费电量情况，也让用户更清晰了解用电需求，从而合理规划用电，真正为供电企业与用电用户之间搭建起一条双向互动沟通交流的新渠道，对提高供电企业的服务水平及客户满意度有着重要意义。

【参考文献】

[1]廖振强，张涛，代颖，赵欣瑜，黄吉明.主站后台预付费模式的智能用电管理系统

[2]殷树刚，张宇,拜克明.基于实时电价的智能用电系统电网技术,2009，53(19):16-18.

[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06

作者简介：周晓丽，女，本科，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能光伏采集装置

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