遠程費控在采集系統中優化應用的技術研究

莫文昊++巢玉強++霍保侖++曹晴

摘 要 面對當前互聯網的新形勢及客戶用電服務的新需求，為更好的提高用戶互動體驗，深入挖掘“互聯網+”的研究應用，提升互動化服務水平，努力打造“互聯網+電網”的創新模式，遠程費控系統是一種近年來提出來的智能化電網收費機制，保證電費回收，加強電費風險控制，提交客戶服務水平和營銷管理水平，深化收費業務的處理應用，系統通電費的實時測算，根據電表剩余金額進行統計，將需求預警、取消預警、跳合閘等指令，通過用電信息采集系統下發到智能電表中，由智能電表執行指令，并將結果反饋至費控系統。本文主要論述在遠程費控流程的基礎上，提出制定新的遠程費控流程，提高費控操作的成功率和可靠性，展現了該項研究在現階段的優越性能。

【關鍵詞】遠程費控優化 遠程費控應用 智能表跳合閘 低壓用戶遠程控制

1 概述

用電信息采集系統加快電網傳統服務和互聯網技術的深度整合，在數字化運營、精細化服務、完美化互動等方面進行了深入探索和研究，積極打造“互聯網+電網”的新模式。

費控系統與用電信息采集系統相結合，構建了流程順暢的信息交互和處理機制，開通居民客戶購電的遠程下發，欠費的自動預警、跳閘等功能，用戶交費后可以遠程恢復供電，方便快捷

用電信息采集系統是遠程費控業務的執行主體，接受費控系統費控命令，反饋執行結果。專變用戶依靠專變采集終端實現費控操作，技術比較成熟，低壓居民用戶通過終端下發命令控制低壓智能電表，本文主要研究低壓居民用戶遠程費控操作業務。

采集遠程費控接口需要對營銷費控系統webservice實時通知的費控命令（預警、取消預警、停電、復電），即時下發給現場設備，實現實時遠程費控管理。

2 遠程費控流程簡介

2.1 費控交互流程

采集系統將表底推送至中間庫，提供給營銷遠程費控系統獲取表底進行測算。測算后，營銷遠程費控系統與用電信息采集系統的接口交互采用WebService和中間庫的方式實現，營銷業務應用下發控制任務給用電信息采集，用電信息采集接收費控命令，將命令下發至現場設備，最后把執行結果反饋給營銷遠程費控系統。流程圖如圖1所示。

2.2 低壓遠程費控流程

費控接口接受營銷發起命令入庫i_met_ctrl_status表，接口會先對費控檔案進行校驗，校驗完成后。前置獲取狀態為待下發的費控記錄，加入前置執行隊列。對于執行成功的更新執行狀態并入庫。對一次費控命令不成功的任務（身份認證失敗除外），間隔1分鐘召測一下電表繼電器狀態然后間隔1分鐘繼續重發費控命令任務，直至成功或超過最大次數。流程圖如圖2所示。

2.3 低壓費控反饋營銷機制

前置執行費控命令完成后，更新命令狀態。接口定時輪詢（15分鐘一次），將符合反饋條件的費控工單，進行批量反饋。

2.4 低壓智能表停復電流程

智能電能表是費控命令遠程執行的關鍵，智能電能表分為“繼電器內置”和“繼電器外置”兩種表型。在判斷繼電器狀態環節，繼電器內置電能表和繼電器外置電能表有所差異，繼電器內置電能表通過表內繼電器輸出端電壓準確判斷繼電器跳合閘狀態。

2.4.1 低壓遠程費控停電流程

營銷遠程費控系統每日根據用戶用電和繳費情況進行分析測算，產生停電用戶信息，通過費控接口通知用電信息釆集系統進行停電。用電信息釆集系統向電能表發送跳閘命令，并根據表內繼電器輸出端電壓判斷繼電器跳合閘狀態，如電能表跳閘失敗或繼電器故障則轉人工處理，并將跳閘控制結果反饋給費控系統。

（1）主站對電能表進行身份認證，驗證雙方身份；

（2）身份驗證通過后，主站發送跳閘命令至電能表，主站根據命令下達情況和事件上報情況綜合判斷跳閘執行是否成功。

命令下達情況判斷：通過“電能表運行狀態字3”中的“Bit6位”判斷?！癇it6位”為1 ： 跳閘命令下發成功， “B i t6位”為0 ： 跳閘命令下發失敗。

2.4.2 低壓遠程費控復電流程

費控系統每天根據用戶繳費情況產生復電用戶列表，通過費控系統通過采集費控接口通知用電信息采集系統進行合閘。用電信息采集系統根據預置的合閘方式選擇“直接合鬧”然后進行合閘操作，并根據反饋電壓和功率的雙條件判別法準確判斷繼電器跳合閘狀態，反饋執行結果。

直接合閘流程如下所示：

（1）主站發送直接合閘命令至電能表，電能表收到有效的直接合閘命令后首先修改“電能表運行狀態字3 的Bit6位”電器命令狀態，然后執行合閘命令，輸出合閘控制信號控制繼電器合閘，向釆集系統主站返回應答幀，如繼電器合閘成功，產生繼電器合閘成功事件并主動上報釆集系統主站。

（2）主站根據電能表返回的“電能表運行狀態字3” 中bit6位（繼電器命令狀態）判斷合閘命令是否命令準確下達，釆集系統主站開始捕捉繼電器合閘動作。

（3）釆集系統主站捕捉合閘過程：首先主站等待電能表主動上報繼電器合閘成功事件，如收到繼電器合閘成功事件，說明合閘成功，如在指定時間（如1 5分鐘）內未收到電能表主動上報的繼電器合閘成功事件，則主動讀取電能表運行狀態字來判斷繼電器的合閘狀態；如檢測到繼電器仍未合閘則轉人工處理。

3 遠程費控優化

為提高遠程費控的成功率，正確率，保證費控系統的高效平穩運行，遠程費控功能從以下幾點進行優化。

3.1 前置程序獨立化、集群化

通過設計獨立的遠程費控服務器進行遠程費控業務，提高單臺服務器的并發能力，提高費控的優先級和執行效率，確保費控的執行成功率。

通過修改數據庫記錄，費控前置直接發起任務執行，接口與頁面不直接發起任務，對結果回寫數據庫，接口和頁面通過查詢執行狀態進行流程閉環。

通過遠程費控前置服務器直接讀取費控業務表，生成任務進行下發，執行成功后修改數據記錄狀態，減少任務通知、結果返回等中間環節，提升費控命令的執行成功率。

3.2 遠程費控失敗處理

費控任務涉及數據庫表主要有三個：I_MET_CTRL_STATUS，C_METER_ENCRYPT，C_METER。其中I_MET_CTRL_STATUS提供費控任務，C_METER提供相關電表檔案信息，C_METER_ENCRYPT提供費控流程中重要數據項分散因子的輸入參數是電表地址還是表號。

I_MET_CTRL_STATUS表主要字段說明如下：

當字段CALL_EXEC_STATUS字段為15時，表示本次費控任務失敗，間隔一段時間后重新發起費控任務，SEDN_CNT字段加1。當SEND_CNT字段值大于等于3時，CALL_EXEC_STATUS字段修改為16，不予執行。

費控命令下發返回后，間隔5分鐘召測繼電器狀態。如果STATUS_CODE為14或者CALL_EXEC_STATUS為1，則返回營銷成功。

C_METER_ENCRYPT表存儲電表分散因子類型，字段ENCRTPT_TYPE為0表示按照表地址進行加密，為1表示按照表號進行加密，如果不存在記錄，現場默認按照表號進行加密，其他現場默認按照表地址進行加密。

如果按照表地址加密下發后，電表返回身份認證失敗，則前置重新按表號進行身份認證，如果成功，則在C_METER_ENCRYPT表增加/修改一條記錄，存儲此電表認證類型為表號。

如果現場人工確認了電表的認證類型，可手工在表C_METER_ENCRYPT表增加或者修改一條記錄，為電表提供明確的認證類型。

3.3 遠程費控失敗分類

前置寫到表I_MET_CTRL_STATUS中的STATUS_CODE和FAILURE_CODDE中，STATUS_CODE查詢任務執行狀態，查詢具體失敗明細則需要查詢FAILURE_CODE，執行反饋結果值：S01表示任務沖突不予執行，如果最后一個是分閘，而前面有合閘任務，則兩個任務均不執行；S08表示下發中；S15表示下發命令失敗，已經生成任務ID，任務下發失敗，如終端無響應，否認報文；S16表示下發超次數；S20表示下發命令失敗，任務未產生，檔案錯誤引起的生成任務ID失敗或者終端不在線；S50表示認證失敗；S51表示下發命令失敗，載波超時；S52表示檔案錯誤；S53表示任務超時。

3.4 費控命令執行判斷

為了避免反饋結果與現場不一致的情況，對于成功和失敗的都會召測繼電器狀態，以最終召測繼電器狀態為準來更新FINAL_RESULT字段。費控接口讀取FINAL_RESULT字段值來反饋營銷執行結果。

4 結語

通過對遠程費控接口程序優化的實踐經驗，本文對遠程費控執行流程及優化方面進行了粗淺的研究。

遠程費控命令的下發，關系到保障廣大用戶正常用電，確保費控命令正常下發，正確判斷執行結果至關重要。

費控系統的遠程預警、跳閘功能，最大限度地保障了電費的回收工作。

費控系統的遠程自動復電功能，最大限度地減少停電對客戶生產生活造成的影響。

遠程費控通過互聯網技術，最廣泛地聯接客戶和市場，借助平臺經濟模式構建能源服務的生態系統，成為能源互聯網生態系統的引領者。

參考文獻

[1]電力用戶用電信息采集系統主站軟件標準化設計[Z].2005.

作者簡介

莫文昊，男，現供職于哈爾濱工程大學自動化學院，從事自動化、智能化應用研究與實施實踐。

巢玉強，男，學士學位?，F為國電南瑞科技有限公司工程師，主要從事用電信息采集系統建設和實施工作。

霍保侖，男，學士學位?，F為國電南瑞科技有限公司工程師，主要從事用電信息采集系統建設和實施工作。

曹晴，女，學士學位。現為國電南瑞科技有限公司助理工程師，主要從事用電信息采集系統建設和實施工作。

作者單位

1.哈爾濱工程大學自動化學院 黑龍江省哈爾濱市 150001

2.國電南瑞科技有限公司 江蘇省南京市 210000