智能费控系统

智能费控系统
摘要：南网公司在2009年提出全面建设智能电网的战略规划，要求加快电力用户用电信息采集系统建设，提出了实现用电信息采集系统“全覆盖、全采集、全费控”的总体建设目标。

而电费回收工作长期困扰着供电企业，智能费控系统为解决收费难的问题找到了突破口，通过技术手段实行先缴费、后用电的方式，从根本上使电费回收的风险得到控制。

关键词：费控应用电能表本地远程
0 引言
随着国民经济的不断发展，电力已经成为国家最重要的能源，而近几年社会经济情况发生变化及金融危机的影响，电费回收难度日益加大，如何控制电费风险已成为供电部门最重要的课题之一。

智能费控系统通过技术手段使客户先缴费、后用电，对电量、电费进行实时监测，准确把握电费趋势。

避免内、外部人为因素的干扰，规范供用电秩序，使电费回收风险得到控制。

1 智能费控系统的分类
智能费控系统主要有两种实现方式，一种是本地费控，另一种是远程费控。

前者是借助电能表的CPU卡和射频卡等固态介质，由电能表本身完成剩余金额测算，根据测算结果完成预警、告警、跳闸、合闸等控制来实现的；而后者则是利用载波、微功率无线或是RS485等虚拟的介质以及远程售电系统来完成实现的，当本地的电能表接收到来自于远程售电系统发出的关合闸、数据抄读等指令时，需要有严格的安全认证过程，数据交互才可以进行。

2 智能费控系统的构成
智能费控系统主要由远程售电系统（简称主站系统）、终端（包含集中器和采集器）、智能电能表组成。

主站系统与多个终端相连，终端与多个电能表相连。

主站与终端（电能表）之间通过无线传输通道，并且与营销业务应用等系统接口，实现数据共享。

✧主站系统具备监控和管理、远程费控、数据召测、参数修改、电费充值等功能。

可监测
到电能表的状况，当电能表或用电发生异常，及时提示用户或通知相关管理人员；可通过身份认证，实现远程的拉闸和合闸操作；可召测电能表各种电能数据，并验证数据的正确性；可对终端或电能表实现远程参数的修改；可支持多种电费充值方式，充值成功后进行远程合闸控制，实现远程购电。

✧终端具有数据采集、数据通信、数据存储等功能。

根据系统的要求，进行与主站和电能
表的通信，接收主站的命令并传达电能表，采集电能表的数据并存储。

✧电能表提供整个系统提供所需要的各种数据，实现与主站、终端之间的通讯及数据交换
功能，具有跳、合闸功能，并按照主站或终端的命令进行执行。

表计的技术指标及计量功能、TOU功能、负荷曲线记录功能、事件记录功能、显示功能、防篡改功能等均满足国家标准和监测系统数据的需要。

3 系统基本工作原理
现场的设备，集中器与低压智能采集器、费控智能表配合使用，可以实现对用电客户的电压、电流、有功功率、无功功率全时段在线监测、控制。

当智能费控电能表正常工作时，用电客户的电压、电流、有功功率、无功功率经取样电路分析后，经信号放大电路缓冲滤波，再由智能表高精度的计量芯片转换成数字信号。

此信号经功率放大推动采集器的远程红外线发射器输出用电客户信息，发射信号通过集中器红外线接收装置接收后，经集中器的信号放大电路缓冲滤波，再由智能表高精度的计量芯片转换成数字信号，由高性能的微处理计算芯片对采集的信号数据进行分析处理。

按照电费电价计量管理要求和控制计量时段完成尖段、峰段、平段、谷段、有功功率、无功功率电能计量计费核算，并将各相最大负荷电流和最小负荷电流及电压合格率检测结果形成数字脉冲信号输出，通过LED数码显示系统显示，并通过集中器的中央信号处理器和GPRS通信模块处理后，发射天线发送通信数据通过网通或移动基站系统连接到供电负荷监测总站。

此反映用电客户负荷的瞬时电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等脉冲信号经集中器的脉冲信号处理器处理，形成采集信号，与采集器自身的计量芯片所设置的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等参数所形成的基准信号相比较，形成差动信号，此差动信号再输入到输出控制芯片形成动作执行信号，动作执行信号通过红外线传输到采集器，使采集器输出停电指令发送给用电客户智能费控表，使费控表门电路动作（直流继电器释放），切断客户电源输出，实现对用电客户的远程遥控在线直接监测、操作控制。

4 智能费控系统的应用特点
智能费控系统实现了催费模式从后付费到预付费的变更，系统的运行是否能够安全正常的运行，各种操作是否能够准确无误的进行直接关系着企业经济利益和社会名誉，直接关系着客户是否能够安全可靠的用电。

因此，必须做好远程费控系统的应用和管理。

该系统具备以下特点：
（1）灵活多样的购电缴费模式
远程费控电能表购电时不用携带购电卡，除了可柜台购电外，还可支持网上购电充值、购电卡充值、手机支付购电等多种购电方式。

多种方式购电方式在给用户提供多样化、人性化服务的同时，也减轻了柜台售电的压力。

（2）调价变动不影响表计运行
在电价调整时只需在营销信息系统中统一变更即可，完全不影响电能表的运行。

（3）用户可预付费或后付费
由于停复电控制依据主站算费结果判定，用户可方便选择预付费或后付费方式，配套使用合理的费控策略，可降低电力系统运营风险，给用户提供更为优质的服务。

（4）数据的交互需要严格的安全认证
具有便捷的远程密钥更换功能，主站和电能表间的数据传输加密程度高，可随时通过主站进行远程密钥更换，提高数据的加密性。

远程费控电能表可通过RS485接口、载波或微功率无线等通信方式连接，主站对电能表有任何远程操作前，必须经过严格的安全认证，才能
实现密钥数据的更换。

即通过验证电能表、ESAM的身份是否合格，通过合法验证后，电能表和ESAM才能实现与主站的数据交互。

这种数据之间传输的加密性确保了管理的安全性，譬如涉及电价、电费的数据项，必须通过加密认证才能变更表计密钥。

5 结语
智能费控系统的应用，实现了客户侧预缴电费实时监控、远程管理、电量分析等功能的完善，改变了客户传统的缴费习惯，规范了供用电秩序，从技术和管理方式上实现电费回收风险防范，给供电企业营销管理和优质服务带来冲击，为智能电网用电服务管理工作开辟了新的方向。

参考文献：
[1] 赵晓群.远程预付费用电管理系统的分析和设计[J].仪器仪表标准化与计量,2008(4):34-36,41.
[2] 龚静.配电网远方抄表与电能计费系统[M].机械工业出版社,2011.。