關(guān)于單相智能電表實(shí)現(xiàn)居民階梯扣費(fèi)流程的設(shè)計(jì)構(gòu)想

楊瑋婷

【摘 要】與機(jī)械表不同，智能電表除了具有更加精準(zhǔn)的電能計(jì)量功能以外，還具有多費(fèi)率計(jì)量、智能交互、數(shù)據(jù)傳輸、安全用電、提高供電穩(wěn)定性等多種功能[1]，可以有效地減少電網(wǎng)的投入成本，提高運(yùn)營方的管理效率，為智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、電能的合理分布提供重要參考，并且可以大大提高用戶用電體驗(yàn)，在許多方面做出重大貢獻(xiàn)。因此，論文就電費(fèi)回收方式的弊端進(jìn)行了分析，提出了智能電表的設(shè)計(jì)構(gòu)想。

【Abstract】Unlike mechanical meters， intelligent electric meters not only have more accurate electric energy metering functions， but also have many functions such as multi-rate metering， intelligent interaction， data transmission， safe power consumption， and improving power supply stability[1]， which can effectively reduce the input cost of power grid， improve the management efficiency of operators， and provide an important reference for data collection， data statistics， and reasonable distribution of electrical energy in intelligent grids. And they can greatly improve the user's electricity experience and make significant contributions in many aspects. Therefore， the paper analyzes the drawbacks of the way of electricity charge recovery， and puts forward the design concept of the intelligent electric meter.

【關(guān)鍵詞】智能電表;管理效率;用電體驗(yàn)

【Keywords】intelligent electric meter; management efficiency; electricity experience

【中圖分類號(hào)】TM933.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）09-0160-02

1 引言

2012年，為了加強(qiáng)用電管理，國家發(fā)展改革委提出，居民用戶加快“一戶一表”改造，蒙西地區(qū)的電價(jià)政策改為實(shí)施“居民階梯電價(jià)”，居民電費(fèi)實(shí)施三檔計(jì)量，每檔單價(jià)電費(fèi)逐級(jí)升高，經(jīng)過幾次電價(jià)調(diào)整，當(dāng)前的“階梯電價(jià)政策”內(nèi)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(jià)政策得到積極普及和落實(shí)，使得用電民眾的合理用電意識(shí)得以提高，但是電力企業(yè)針對(duì)階梯電價(jià)政策的電費(fèi)回收方式比較煩瑣，使得民眾對(duì)電費(fèi)的觀測(cè)、繳納產(chǎn)生很多誤解，帶來很多不便[2]。

2 電費(fèi)回收方式的弊端

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

這種用電管理模式有以下幾個(gè)弊端：①用戶算不清電費(fèi)。用戶的階梯電費(fèi)扣除時(shí)間滯后，指責(zé)電力公司亂收費(fèi)。②造成用戶的財(cái)產(chǎn)損失，產(chǎn)生用電糾紛。繳費(fèi)金額小于階梯差額電費(fèi)時(shí)，造成家中無電而產(chǎn)生損失。③造成電力公司的電費(fèi)管理過程煩瑣復(fù)雜，需要經(jīng)歷以下流程：用戶購電、用電→抄表員抄表→算費(fèi)中心核算→用戶后續(xù)繳納階梯電費(fèi)。

3 智能電表實(shí)現(xiàn)電能累加和階梯扣費(fèi)功能的設(shè)計(jì)構(gòu)想

目前，電力企業(yè)的發(fā)展中心由先前的單一性質(zhì)的以安全為中心進(jìn)行生產(chǎn)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐越?jīng)濟(jì)效益和服務(wù)領(lǐng)域?yàn)橹行牡娜轿痪C合發(fā)展，企業(yè)需要設(shè)立一套更加規(guī)范、高效、高水平的電費(fèi)回收制度，將信息反饋水平提升，使其更加準(zhǔn)確和科學(xué)。

基于北方居民的電價(jià)政策，智能電表內(nèi)能實(shí)現(xiàn)階梯扣費(fèi)功能，即在電表內(nèi)能實(shí)現(xiàn)每檔階梯電費(fèi)按所在檔位的電費(fèi)價(jià)格扣減，不需要再次計(jì)算和繳納階梯差額電費(fèi)，使得用戶的電費(fèi)明細(xì)更加清晰明了，電力公司的電費(fèi)回收過程更加便捷高效。

針對(duì)智能電表實(shí)現(xiàn)電能累加和階梯扣費(fèi)功能，進(jìn)行以下軟件流程設(shè)計(jì)，如圖1所示。

首先判斷電表是處于正向還是反向有功電量狀態(tài)，設(shè)置電量正反向標(biāo)志狀態(tài)。當(dāng)脈沖累加時(shí)，如果是正向標(biāo)志，該脈沖累加到正向電量中;如果是反向標(biāo)志，累加到反向有功電量中。電能表的常數(shù)是1200imp/kW·h，表示每1200個(gè)脈沖累計(jì)1度電，因此，每12個(gè)脈沖累加到0.01度電。由于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器EEPROM的擦寫次數(shù)典型值為100萬次，電能表在電量存儲(chǔ)時(shí)，按照每累加到1度電存儲(chǔ)1次，可滿足擦寫壽命要求。電量處理包含總費(fèi)、費(fèi)率、階梯電量、本月用電量等電量的累加處理。如果電量小數(shù)累計(jì)大于0.99，需要累加到整數(shù)，存儲(chǔ)在EEPROM中。電量處理完成，同步處理金額的扣減。

電能表掉電時(shí)，需要把脈沖電量和小數(shù)電量存儲(chǔ)下來，電能表上電時(shí)讀取出來，恢復(fù)脈沖和小數(shù)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(shí)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(shù)相等時(shí)，誰小用誰，購電次數(shù)不等時(shí)以ESAM為準(zhǔn);掉電保存為有變化標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，帶CRC寫主頁;用戶卡操作前，同步ESAM金額;充值、退費(fèi)后，EE主和備份頁進(jìn)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(jià)及費(fèi)率電價(jià)扣減（扣減模式可另行設(shè)置，也可同時(shí)扣減），金額是存儲(chǔ)在ESAM的錢包文件中。因?yàn)镋SAM的金額參數(shù)也存在擦寫次數(shù)的要求，所以金額的扣減存儲(chǔ)也按每度電的累加進(jìn)行一次操作。

同時(shí)，在進(jìn)行智能電能表使用時(shí)，傳輸方式一直是對(duì)其影響較大的一個(gè)因素。改進(jìn)傳輸方式能夠有效地提高信息的精準(zhǔn)程度。在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，可以根據(jù)需求，選擇合適的信息傳輸方式。在一些磁場(chǎng)影響較小的區(qū)域可以利用電信號(hào)進(jìn)行信息的傳輸，保障信息傳輸?shù)乃俣葷M足需求。在一些受磁場(chǎng)干預(yù)較大的環(huán)境中，便需要采用其它的方法進(jìn)行信息的傳遞，光學(xué)信號(hào)傳遞是較為有效的一種手段，能夠避免電磁干擾，通過對(duì)波長(zhǎng)進(jìn)行控制能夠有效地提高各種信息的傳輸精度[3]。

4 結(jié)語

基于居民使用的智能電表，與其他商業(yè)用戶以及大工業(yè)用戶的電表相比，其用電量少，但電表需求數(shù)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(chǎng)需求量仍然很大，所以優(yōu)化居民智能電表的影響深遠(yuǎn)，且對(duì)于提高老百姓的生活質(zhì)量與幸福感方面有很大意義。

【參考文獻(xiàn)】

【1】依溥治，徐人恒，張明遠(yuǎn)，等.基于云平臺(tái)的電能表可靠性預(yù)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電測(cè)與儀表，2017（05）：96-100.

【2】楊濤，馮興樂，刁瑞朋，等.單相智能電能表可靠性預(yù)計(jì)方法研究與實(shí)踐[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置，2018（02）：15.

【3】荊臻，翟曉卉，孫艷玲，等.智能電能表及采集終端一體化檢測(cè)流水線系統(tǒng)的探討與設(shè)計(jì)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2016（01）：182.