基于可配置计算方案的主站预付费系统的设计及应用
【摘要】 对于可配置计算方案的主站预付费系统进行了分析，该系统通过各种通信技术实现电表数据抄读的同时，针对各类用户不同的电费计算方式，可配置不同的电费计算方案，自动计算出用户的剩余金额数据，从而实现主站预付费的管理与控制，可有效地提高电力部门的运营效率与管理水平。
【关键词】 主站预付费 可配置计算方案 预付费计算 远程控制 售电管理
引言
电力部门在智能电网建设伊始，就对电表提出“全预付费”的要求，希望在实现电表数据自动抄收的基础上，实现预付费的管理与控制。
近些年，基于C卡的本地预不费方式一直是预付费管理的主流方案。但是随着电力部门经营管理的发展，由申表自身来进行本地的预不费控制已越来越难以适应用户自费计算规则的变化。比如，2012 年7月份全国范围内开始实施的阶梯电费的计算，需要对表进行各种阶梯参数的设置，在表内实现具有各地特色的阶梯申费的计算，对本地费控由能表来说是一个很大的考验，一些阶梯电费的计算方法已很难在电表内得到实现了。
在这样的情况下，使用远程费控表或 GPRS 表替代本地费控表的主站预费管理方案就有了发展的空间。主站预付费系统中，由士站完成用户用申申费的计算，表计本身不再进行电费的计算，不再进行自行的欠费报警与拉合间控制，而是基于集抄网络，由主站发送预付费远程控制命令，来实现电表的拉合闸控制。各种通信技术的逐步成熟，使得集抄网络趋于稳定，也为主站预付费提供了坚实的通信基础。
不同的电力局，相同电力局的不同用户，其计算电费的方法都不尽相同，需要主站预付费系统提供一定的灵活性和适应性，可以按照用户日常的电费计算方式，配置对应的电费计算方案，使得士站对用户帐户余额数据的计算尽可能地接近用户用电的实际，从而更正确
的实现用户预付费的管理与控制。
可配置计算方案的主站预付费管理系统将集中抄表与预付费管理两种技术有机结合，在集中抄表的基础上，灵活地配置预付费计算方案，通过计算服务程序计算预付费数据，进而实现预付费管理与控制，为供电企业全面实现抄、核、收自动化，规避电费风险，提高运营效率，提升管理与服务水平，提供了更加可靠的技术支持。
一、系统总体设计
主站预付费管理系统，由系统主站软件平台、迪信网络、现场采售计量设备组成，对于非集中器管理的大中小用户，一般采用 GPRS表来实现抄表与预付费控制:对于一般的居民用户表，则采用集中器与远程费控表计现场维网的方式来实现抄表与拉合间的预付控制，现在比较常见的是载波组网或ZigBee组网方式。系统的网络拓扑结构如图1所示
系统的总体思路是，基于集抄系统抄读到的电表数据，按照主站配置的电费计算方案，计算用户的用电费用，并在用户帐户中对用广的剩余金额进行扣减，当用户的剩余金额不足时，进行告警通知，如果用户欠费或缴费，则发送远程控制命令，控制电表的拉合闸操作，从而实现预付费的管理控制功能。
二、系统主要实现功能设计
1 数据采集与管理
集抄部分是主站预付费实施的基础。集抄能够准确及时的抄选到电表表码等数据，主站预付费才有了稳定的实施基础，说明主站、 GPRS表计、集中器和表计之间可以很好的进行通讯和数据交互。
在集抄部分，可以进行电网层级结构、 GPRS表、集中器和其他表计等的基础信息强档工作，对于集中器下辖表计，支持将电表的抄表参数下装到集中器中。系统可根据需要采售各类用户的用电信息， 包括电能数据、工况数据及真件记录数据等，系统支持定时数报自动采售， 随机采售、GPRS 表/集中器主动上报数据等多种数据采售模式，系统提供数据分析与存储功能，确保数据的准确性与安全。
2 售电管理
这部分是主站预付费运营的重点工作。如果售电由营销系统来实现，需要系统主站上营销实现售电数据的及时交互，伸得营销形成的售电记录及时反映到预付费系统主站中，如果售电由预付费系统主站完成，系统主站支持移动 POS 售电和营业厅售电两种方式。营业厅售电，供电所营业厅操作人员可直接在主站 WEB 业务平台上，进行售电操作，移动 POS售电，由电力局方的代理商通过移动POS机，为用户提供售电服务，方便了用户的充值。
3预付费计算方案配置
主站预付费系统主要的工作是要根据原始电能数据，结合售电数据，进行用电费用的计算，不同电力局、不同的用电用户，其电费的计算方法会有比较大的差异，作为主站系统，对各类用户都进行定制式的开发工作量巨大，不易实现。本系统主站在综合不同电力局、不同用户电费计算方法的基础上，对电费的各计算项进行抽取，如电度电费、基本电费、线损电费、变损电费、待征电费、功率因数调整电费等，分别进行计算，而对于每一个计算项，其计算的方法也会有所差异，如电度电费中，可能需要包含阶梯电费，也可能不包括阶梯电费:基本电费可能按照用户变压器容量计算，也可能根据用户当月的需量进行计算:功率因数调整电费的计算可能需要考虑变损、线损、照明比例等因素，因此，需要可以按照用户实际的电费计算方法，勾选相关的计算项，并按实际计算的需要配置对应的计算项，以形成特定的用户预付费计算方案。这样，可以程度的适应各种类型用户的电费计算需求，其目的是要让系统电费的计算可以更准确地反映用户实际的用电情况。预付费计算方案的配置如图 2所示：
图1:主站预付业管理系统网络拓扑站构示意图。
图2:主站预付费计算方案配置示意图
4预付费计算
有了集中抄表抄读到的正确的电能数据，配置好了电费的计算方案，就可以进行用户帐户剩余情况的计算分析了，系统主站的计算务，定时启动自动计算任务，进行用电电量的计算，同时计算用户账户的剩余金额，基于打表的密度，对于 GPRS表用户，一般会按照15 分钟一次或1小时1次的计算频率进行计算，对于居民用户，则一般是1天计算一次用户帐户的剩余金额，这样可以比较及时的反映用户的剩余情况。
预付费系统主站基于计算服务算得的剩余金额，根据预先设定的用户剩余金额报数低值，在剩余金额越过相应报警阀值线时，通过恒信等方式，及时的通知与提醒用户，以便用户及时的充值。如果剩余金额为负，用广未能及时缴费，系统主站可自动发送远程拉制命令，对用户电表进行拉间操作，操作的指令在传输过程中有相关的安全认证机制进行保证。在用户充值缴费后，自动进行远程合闸操作，另外，系统主站也支持编批相关短信机板，在短信模板的基础上自行灵活的编辑短信内容，在需要的时候通知给对应的用户。
三、系统主要特点
1 各类通信技术与电表控制技术的有机结合
将 GPRS 通信技术、ZigBce无线通信、载波通信等技术与电表远程拉合闸控制技术相结合，在满足电表数据抄读的基础上，可以进行用户剩余金额的计算，并实现欠费自动拉问，缴费自动合间的功能，形成了先交费。后日电的主站预付费管理模式， 有效降低了供电企业电费回收的风险，减少了抄表人员的工作强度，提高了供电企的经营效益。
2 预付费数据计算的灵活性
可配置的预付费计算方案，为各种类型用户的电费计算提供了可能，增强了产品的适应性与灵活性，方便主站进行预付费数据的准确计算，从而而好的进行预付费的实施与管理。
3人性化的提醒通知服务
在用户剩余金额不足时，及时通知用户充值，短信内容可包括缴费短信通知，其他相关信息通知、表计事件通知等等，伸得后方可及时堂握表计的运行情况，确保表计的正常运行，另外也方便用户随时掌握自己的用电信息，及时缴费确保正常用电，
4便捷灵活的充值方式
如果充值数据来自营销系统，可以充分利用营销系统便捷的交费充值渠道，包打银电联网、网上支付等方式。如果预付费主站自行管理售电，亦可在支持营业厅售电的基础上，扩展移动 POS 缴费服务，使用户的充值方便快捷，缴费后，可快速的实现远程自动合闸，保证了预付费管控的效率与水平。
四、安科瑞Acrelcloud-3200预付费水电云平台
1概述
AcrelCloud-3200预付费水电云平台是安科瑞公司研制的与DDSY-1352单相电子式预付费电能表及DTSY-1352三相电子式预付费电能表配套的售电管理系统。另外可以选配远传阀控水表组成水电一体预付费系统，达到先交费后用水的目的，剩余水量用完自动关阀。主要完成电能表/水表参数设置，商户售电/售水管理及能耗管理工作，操作简便，实现物业公司远程实时操作实时监控，具有良好的人机界面，能够有效的统计和管理数据。安装方便，是用电管理部门、商业广场和物业小区，提高用电用水管理水平，解决收费难问题的理想产品。
2应用场所
本平台适用于公寓出租户、商业广场 、公寓酒店 、物业小区、写字楼、物流仓储、高校、连锁超市、智慧园区、农贸市场等场所。
3系统结构
4系统功能
4.1房间监控
清晰简洁的展示所有房间状态信息，所属楼栋楼层，在线失连情况，费用状态等，进入房间详情可对房间当前实时信息进行查看，并可了解当天用电量和使用金额情况，可对房间内的电表进行各种远程控制操作，比如开户、电价设置，售电、退电、报警金额设置、分合闸操作等等。
4.2电户开表
系统针对商铺开户不仅支持一户一表，也支持一户挂多表的需要;支持自定义电价方案，单一电价、尖峰平谷电价、阶梯电价等:支持预先设置开户信息后期一键开户;支持设置电表合额告警默认三级告警，告警金额和次也可以自定义，推送方式支持手机短信，APP推送，邮件、语音外呼、公众号推送等。
4.3充电缴费
可以对已开户的电表进行远程充值，电费实时下发到电表。电表会根据电度走字实时扣除电费同时系统也支持早台计费，金额下发到系统账户，到账快速稳定。
4.4财务管理
订单总览，包含系统里所有水电充值退费记录，以及物业费扣费流水记录。收入概况，可以从日，月，年，时间跨度等不同维度统计水电费收入情况，收入组成。
4.5报表
系统还提供了多个报表以供查询。用电综合报表，帮助财务统计每个月商铺总用电量，尖峰平谷用电量以及电费，能耗同比分析，可以比较每个月份与去年同期相比的用能差距。能耗日月年报表，按日，月，年三个不同维度查询电表每个阶段的用能情况
4.6批量操作
为了方便用户对大量仪表进行管理和设置，可以在系统中新建批量操作任务，比如设置电价、电表控制、仪表设置、充值等，批量任务可以立即执行，也可以定时执行。
4.7自定义收费方案
为了灵活应对用户多种多样的收费方案，比如物业费，房租，服务费等，系统支持用户自定义收费项目。收费方式可设置直接从账户扣除或者生成催缴账单，可设置周期性收费或者一次性收费，可以按固定金额收费或者按房间面积换算等等。
4.8公共区域用电分摊
某块表为主表，然后分配关联子表，系统每个月自动将主表的用电按比例换算成电费从子表中扣除，这样可以剩余人工统计的麻烦。公摊方式多样，可以根据比例公摊，按房间面积公摊，按用量公排，收费方式有直接扣费或者生成维费账单。
4.9后付费模式
按日期生成后付费用户周期用电费用，对数据进行确认后生成缴费账单方便追踪客户缴费情况可导出缴费账单以及欠费账单通知客户。
4.10公众号在线支付
用户可以在微信小程序或者微信公众号自助查询电表使用情况以及缴费。
5系统硬件配置
五、结语
可配置预付费计算方案的主站预付费管理系统，已开始逐步在陕西、黑龙江等地进行试点运行，基于其预付费计算的灵活性和稳定的抄表应用水平，已逐步发挥出其优势。相信在智能电网的发展过程中，能广泛的为用户所接受，切实提高电力局的运营效率与管理水平。
参考文献
[1]黄欣.电能信息采集系统在电力需求侧管理中的应用[J]华中电力，2011(5):4952.
[2]谢宏伟，藏瑞民，刘言利.基于低压电力载波技术的低压预付费管理[J].东北电力技术，2010(6):46-49
[3]张新华，饶烜攀，俞斌奇，余忠建.可配置计算方案的主站预付费系统
[4]安科瑞电气企业微电网设计与应用手册2020.06版
版权与免责声明：凡本网注明“来源：智能制造网”的所有作品，均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-智能制造网合法拥有版
展开全部