關于單相智能電表實現居民階梯扣費流程的設計構想

楊瑋婷

（內蒙古科技大學，內蒙古 包頭014010）

1 引言

2012 年，為了加強用電管理，國家發展改革委提出，居民用戶加快“一戶一表”改造，蒙西地區的電價政策改為實施“居民階梯電價”，居民電費實施三檔計量，每檔單價電費逐級升高，經過幾次電價調整，當前的“階梯電價政策”內容，如下所示，其中包含單月和雙月的電量檔位：

第一檔：0～170kW·h/月，0.415 元/kW·h；

第二檔：171～260kW·h/月，0.465 元/kW·h（階梯差額0.05元/kW·h）；

第三檔：＞260kW·h/月，0.715 元/kW·h（階梯差額0.3 元/kW·h）。

居民階梯電價政策得到積極普及和落實，使得用電民眾的合理用電意識得以提高，但是電力企業針對階梯電價政策的電費回收方式比較煩瑣，使得民眾對電費的觀測、繳納產生很多誤解，帶來很多不便[2]。

2 電費回收方式的弊端

目前，電力公司的電費回收方式為：客戶繳納電費，充值到電表→電表計量電量，并只按照一檔電價扣取電費→抄表員按抄表周期抄表→計量中心核算員核算“階梯差額電費”→用戶再次繳費時支付階梯差額電費。

這種用電管理模式有以下幾個弊端：①用戶算不清電費。用戶的階梯電費扣除時間滯后，指責電力公司亂收費。②造成用戶的財產損失，產生用電糾紛。繳費金額小于階梯差額電費時，造成家中無電而產生損失。③造成電力公司的電費管理過程煩瑣復雜，需要經歷以下流程：用戶購電、用電→抄表員抄表→算費中心核算→用戶后續繳納階梯電費。

3 智能電表實現電能累加和階梯扣費功能的設計構想

目前，電力企業的發展中心由先前的單一性質的以安全為中心進行生產，轉變為以經濟效益和服務領域為中心的全方位綜合發展，企業需要設立一套更加規范、高效、高水平的電費回收制度，將信息反饋水平提升，使其更加準確和科學。

基于北方居民的電價政策，智能電表內能實現階梯扣費功能，即在電表內能實現每檔階梯電費按所在檔位的電費價格扣減，不需要再次計算和繳納階梯差額電費，使得用戶的電費明細更加清晰明了，電力公司的電費回收過程更加便捷高效。

針對智能電表實現電能累加和階梯扣費功能，進行以下軟件流程設計，如圖1 所示。

圖1 電能累加處理流程圖

首先判斷電表是處于正向還是反向有功電量狀態，設置電量正反向標志狀態。當脈沖累加時，如果是正向標志，該脈沖累加到正向電量中；如果是反向標志，累加到反向有功電量中。電能表的常數是1200imp/kW·h,表示每1200 個脈沖累計1 度電，因此，每12 個脈沖累加到0.01 度電。由于數據存儲器EEPROM 的擦寫次數典型值為100 萬次，電能表在電量存儲時，按照每累加到1 度電存儲1 次，可滿足擦寫壽命要求。電量處理包含總費、費率、階梯電量、本月用電量等電量的累加處理。如果電量小數累計大于0.99，需要累加到整數，存儲在EEPROM 中。電量處理完成，同步處理金額的扣減。

電能表掉電時，需要把脈沖電量和小數電量存儲下來，電能表上電時讀取出來，恢復脈沖和小數電量。

電量及金額保存、同步說明：電量整度寫EE 主和備份頁；金額在電量整度時寫EE 主和備份頁；ESAM 為120min 同步一次；同步金額原則為比較ESAM 和RAM，購電次數相等時，誰小用誰，購電次數不等時以ESAM 為準；掉電保存為有變化標準時，帶CRC 寫主頁；用戶卡操作前，同步ESAM 金額；充值、退費后，EE 主和備份頁進行清零及初始化操作，寫EE 主和備份頁。

金額扣減按照階梯電價及費率電價扣減（扣減模式可另行設置，也可同時扣減），金額是存儲在ESAM 的錢包文件中。因為ESAM 的金額參數也存在擦寫次數的要求，所以金額的扣減存儲也按每度電的累加進行一次操作。

同時，在進行智能電能表使用時，傳輸方式一直是對其影響較大的一個因素。改進傳輸方式能夠有效地提高信息的精準程度。在進行數據傳輸時，可以根據需求，選擇合適的信息傳輸方式。在一些磁場影響較小的區域可以利用電信號進行信息的傳輸，保障信息傳輸的速度滿足需求。在一些受磁場干預較大的環境中，便需要采用其它的方法進行信息的傳遞，光學信號傳遞是較為有效的一種手段，能夠避免電磁干擾，通過對波長進行控制能夠有效地提高各種信息的傳輸精度[3]。

圖2 電量累計和金額扣減處理流程圖

圖3 階梯費率電價判斷

4 結語

基于居民使用的智能電表，與其他商業用戶以及大工業用戶的電表相比，其用電量少，但電表需求數量大，基于5 年更換一次新電表的原則，居民使用的智能電表的市場需求量仍然很大，所以優化居民智能電表的影響深遠，且對于提高老百姓的生活質量與幸福感方面有很大意義。