費控體系與智能電表應用簡單研究

廖思寧

摘 要：對供電企業而言，電費回收是實現經營效益最關鍵的環節，也是一直困擾供電的難題，國內電網企業一直在積極推進費控體系建設。根據費控體系與電能表產品的實際應用需求，對費控智能電表應用進行簡單研究。本文介紹了費控體系的概念和智能電表現場具體應用情況。從費控體系要點著手，探尋費控模式與權限，重點闡述智能電表現場應用和單相表、三相表常見IC卡簡單故障處理。本文對費控智能電表在現實中的應用有一定的參考價值。

關鍵詞：費控 智能電表 故障處理

中圖分類號：F407 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）10（c）-0020-02

為提升企業的精益化管理水平，解決收費難，提高客戶體驗，國內電網企業一直在積極推進費控體系建設。按照智能電能表是否具備控制單位，可分為費控智能電能表和非費控智能電能表。后者是南方電網公司（以下簡稱南網）力主推行的表計。

1 費控體系的三大要點

1.1 用電控制

當電能表遠程模式運行時，主站通過集抄系統進行遠程拉合閘，實現用電控制。當電能表本地模式運行時，扣費在電能表內部進行，通過剩余金額和欠費狀態進行跳合閘動作。

1.2 扣費方式

南網費控表既支持分時扣費，也支持階梯扣費，能實現分時階梯復合使用。結算可在遠程主臺服務器實現，也能實現本地結算。

1.3 安全加密

電能表內嵌安全模塊，所有控制和設置數據均通過模塊加解密，杜絕人為攻擊可能性。

2 費控模式及權限

分為本地費控模式和遠程費控模式，其對應電能表費控權限分別為：可通過通信遠程控制，可通過卡修改參數和購電；可通過通信遠程控制，可通過卡合閘操作，用于通信不暢時用戶合閘。

2.1 常規費控體系

常規費控體系通過明文拉合閘實現控制，比如南網2012—2015年采購的電能表就是這種類型（簡稱普通表）。

2.2 安全費控體系

建立網、省等多級計量秘鑰管理系統，實現秘鑰生成、傳遞、備份、恢復、更新、應用全過程管理，研發國家認證密碼算法安全芯片，在電表端以硬加密形式保證數據安全，電費管理安全化、智能化水平大大提高。相對常規費控體系，安全費控增加了加密系統，保證數據安全，南網2015年推出費控電能表標準正是基于安全費控體系。目前主要采用遠程費控智能電表，通過網絡等虛擬介質遠程實現費控功能。

3 智能電能表現場具體應用

3.1 開戶的兩種形式

電能表開戶狀態分為本地開戶和遠程開戶兩種狀態，用戶卡開戶需置本地開戶狀態，遠程開戶命令開戶需置遠程開戶狀態，兩種狀態可同時存在。

遠程購電前需執行遠程開戶操作。遠程開戶和本地開戶分開操作，客戶編號以先執行開戶操作為準。遠程購電操作需保證客戶編號與表存儲編號一致。遠程購電和本地購電均累加購電次數。遠程購電和本地購電可交叉使用。

3.2 與智能微斷的接線方式

正常控制：電能表滿足合閘條件→輸出高→斷路器合閘；電能表滿足跳閘條件→輸出低→斷路器跳閘。

其他情況：控制線斷開→斷路器識別為低→斷路器跳閘；電能表滿足合閘條件→手動斷開斷路器（如斷電檢修） →可手動合上；電能表滿足跳閘條件→手動閉合斷路器（如用物體頂住偷電）→斷路器內部觸點不閉合（無法用電）→松開后外部機構回位。

4 常見IC卡簡單故障處理

4.1 單相表

異常類別主要有電能表故障、無效卡片、卡與表不匹配、售電操作錯誤、接觸不良、超囤積。對應錯誤信息字如下。

電能表故障：（1）電能表電壓低（低于80%Un）；（2）操作 ESAM錯誤；（3）ESAM復位錯（ESAM損壞或未安裝）。

無效卡片：（1）卡片復位錯誤（卡損壞或不明類型卡，如反插卡，插鐵片等）；（2）身份認證錯誤（通信成功但是密文不匹配）；（3）外部認證錯誤（通信成功但是認證不通過）；（4）未發行的卡片（讀卡片時返回6B00）；（5）卡類型錯誤；（6）卡片操作未授權（密鑰狀態不為公鑰時插參數預置卡）；（7）MAC校驗錯誤。

卡與表不匹配：（1）表號不一致；（2）客戶編號不一致；（3）卡序列號不一致。

售電操作錯誤：（1）卡片文件格式不合法；（2）購電卡插入未開戶表；（3）補卡插入未開戶表；（4）購電次數錯誤；（5）用戶卡返寫信息文件不為空。

接觸不良：操作卡片通信錯誤和提前拔卡。

超囤積：剩余金額超囤積。

4.2 三相表

異常類別主要有電能表故障、無效卡片、卡與表不匹配、售電操作錯誤、接觸不良、超囤積。對應錯誤信息字如下。

電能表故障：（1）表計電壓過低；（2）操作ESAM錯誤；（3）ESAM復位錯（ESAM損壞或未安裝）。

無效卡片：（1）卡片復位錯誤（卡損壞或不明類型卡，如反插卡、插鐵片等）；（2）身份認證錯誤（通信成功但是密文不匹配）；（3）外部認證錯誤（通信成功但是認證不通過）；（4）未發行的卡片（讀卡片時返回6B00）；（5）卡類型錯誤；（6）卡片操作未授權（密鑰狀態不為公鑰時插參數預置卡）；（7）MAC校驗錯誤。

卡與表不匹配：（1）表號不一致；（2）客戶編號不一致；（3）卡序列號不一致。

售電操作錯誤：（1）卡片文件格式不合法；（2）購電卡插入未開戶表；（3）補卡插入未開戶表；（4）購電次數錯誤；（5）用戶卡返寫信息文件不為空。

接觸不良：操作卡片通信錯誤和提前拔卡。

超囤積：剩余金額超囤積。

4.3 簡單故障處理

故障現象包括無顯示、不計量或電能少計、輔助端子功率脈沖測量不到、在進行抄讀時RS485通信不成功、參數設置不成功。對應的原因分別為無電源供電、計量電路工作不正常、接線不正確無外接電源、硬件不正常或參數管理軟件設置不正確、硬件不正常或沒有相應。處理方法如下：

無顯示：（1）用萬用表查看線路是否有電壓（建議在電表電壓端子排上測量）；（2）電表的電壓是否按電表面板上所標定的額定電壓接入。

不計量或電能少計：（1）接入電壓是否正常，電流接線是否符合要求（某一相或二相電流進出線是否接反）；（2）有條件的用戶可用現場校驗儀對電表精度進行檢測；（3）通過估算用戶電器的用電負荷，并對照電表顯示的功率相比較，如相差不大，電儀表量應該沒什么問題；（4）接線盒或計量柜內的端子排上電流短接線是否取下（此現象在新裝表或更換電表后出現）。

輔助端子功率脈沖測量不到：（1）如果銘牌上功率脈沖燈閃爍，可檢查測試線接線是否正確；（2）電表脈沖輸出方式多為空接點輸出，必須加外接電源（5～24V）DC，電壓不能高于此值。可用萬用表檢查是否達到要求。

在進行抄讀時RS485通信不成功：（1）先檢查通信硬件是否正常：通信軟件在發命令時用萬用表的10V直流檔在RS485A與B之間測量應有跳變的電壓；（2）通信線接線是否正確，可用萬用表10V直流檔檢查RS485口，高電位應接A端，低電位接B端；（3）檢查規約是否正確，表與軟件的通信規約應一致；（4）參數管理系統內的端口選擇與所插硬件的端口是否為同一個端口。端口設置是否正確：停止位1，數據位8，偶校驗，通信波特率是否與表內一致。

參數設置不成功：（1）先參照上點查找原因；（2）是否通過身份認證。

5 結語

費控體系建立，實現準實時采集和全面支持預付費控制，降低電費回收風險。新型智能電表應用過程中，遇到故障在所難免，本文對智能電表現場應用表現與IC卡常見故障分析，對南方電網電能表故障排除有一定參考價值。

參考文獻

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