基于智能费控电能表的改造及应用研究

基于智能费控电能表的改造及应用研究

(国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司内蒙古赤峰024000)

摘要:为进一步提高公司电费回收效率,改变传统的电费回收控制体系,健全电费管理体系、提高客户服务管理水平,基于用电采集系统的推广完善的基础上,开展营销费控系统建设。通过实施费控系统建设,降低催费、欠费停电、复电等岗位业务人员的工作负荷和工作成本,减少业务环节的人工干预以及由人工干预带来的风险。下面就对智能费控电能表的改造应用进行分析。

关键词:智能费控;电能表;系统

前言

电能表的发展一共经历了四个阶段:第一阶段电能表属于人工手抄;第二阶段电能表安装了数据传输装置,实现少量数据传输;第三阶段电能表不仅能够对数据进行采集和存储,而且设置了多种通信接口;第四阶段电能表更加智能化,在第三阶段电能表的基础上增加了自动控制、信息存储、信息交互、预付费等新功能。基于的智能电能表实现费控功能能够将上述功能的作用充分发挥出来,同时对于智能电网建设也有着举足轻重的作用。

1费控智能电能表工作原理

费控智能电能表装有ESAM模块,其作用在于对信息交换进行安全认证。ESAM模块属于安全认证芯片,集成了SM1算法和EEPROM,信息经过安全认证后,可以保存在电能表系统中,同时可以仅存储数据进行加密,为数据的完整和安全提供了保障。通过固态或虚拟介质将远程控制指令发送给费控智能表,当接收到数据后,由ESAM模块对信息进行安全认证和加密、解密处理,保证数据在传输过程中的完整和安全。

2基于智能电能表的费控功能的实现

2.1本地费控的实现

本地费控电能表以固态介质为主,实现费控功能,固态介质主要有射频卡、CPU卡等。通过固态介质既可以对参数进行设置,还具有充值功能,也就是说本地费控电能表兼有本地费控和远程费控两种功能;其费控功能的实现是通过电能表内部体现出来的:本地费控智能电能表中置有ESAM安全模块,电能表所涉及的余额、费率、购电次数等重要数据均由ESAM安全模块保存,计量计费就是以此为依据。

在实际运行过程中,如果用户余额不足,也就是比设定的报警金额小时,电能表能够用特定声音或光等方式提醒用户;如果用户使用金额已经超出透支限度,也可实现透支金额的实时记录,一旦透支金额超出透支限度,电能表将自动发出发出的断电信号。通过对负荷开关的控制,停止供电。当续交电费信息被智能电能表接收后,现将透支余额扣除,如果剩余金额比设定值大,通过本地或远程方式控制电能表处于允许合闸状态,需要供电时,由人工进行的恢复。采用本地费控电能表模式的,信息采集系统可以通过用户卡对用户的信息进行交互,为了保护信息在交换过程中的安全和完整,以本地费控电能表与用户卡之间、用户卡与IC卡读卡器的PSAM之间、IC卡读卡器的PSAM与密码机之间作为安全认证。

2.2远程费控的实现

远程费控电能表以虚拟介质为主,实现费控功能。通过密码机对主站进行加密和解密设置,只需要将控制指令的秘钥保存下来即可。对密文进行解密,转换成明文,需要借助ESAM。远程费控与本地费控的功能相同。远程费控电能表主要以计量为主,本身并不具备计费功能,该功能由主站完成。一旦用户金额透支,将由主站将跳闸命令发出,对欠费用户停止供电;当用户完成充值之后,主站接收到信息,将允许合闸命令发出,从而恢复供电。远程费控电能表在进行信息交互时,需要与用户电力信息采集系统的进行结合方可实现。主站和集中器之间既可以采用无线传输通道,也可以采用光纤传输通道作为传输介质。

本地费控功能电能表费控功能的实现需要CPU卡等固态介质,因此,需要涉及到对固态介质实施管理的问题,如果本地费控电能表既包含计量功能,又包含计费功能,则对其精度要求要比其它电能表精度高,因此,故障率也就要比其它电能表高;除此之外,不再由人工或者系统对信息的准确性进行审核,计费差错的可能性也将大大增加。通常情况下,建议选择远程费控电能表。

3费控试验

3.1总体要求

在上文就得知,本地费控的电能表主要是对本地用户实现本地费控的一种的智能电能表,用户充值、参数设置需要CPU等固态介质实现;不仅如此,也可以通过虚拟介质对电能表实施远程参数设置、用户充值等。换句话说,本地费控电能表预付费方式分为本地预付费和远程预付费两种,由电能表内部实现费控功能。远程费控电能表以虚拟介质为主,实现费控功能,远程电能表本身并不具备计费功能,由主站承担计费功能。

3.2安全认证

无论是本地费控电能表还是远程费控电能表都应该具备安全认证这一基本功能,并将安全模块嵌入电能表内内部,对身份认证、数据传输等重要环节和数据进行加密保护和MAC验证,目的在于保护数据的完整性和安全性,避免非法操作、外界攻击等对电能表内部信息造成损坏。

3.3功能检测

3.3.1初始化功能

初始化功能只有本地费控电能表具备,远程费控电能表不具备此功能,对于初始化功能的检测,主要包括以下几方面内容:1)参数预置卡初始化功能;2)购电次数、充值金额限制、允许合闸金额、秘钥状态等参数对初始化功能的影响进行检测;3)清除情况的检测:卡片序列号、远程报警、远程闸跳、保电状态、用户编号和开户状态等信息;4)对参数预置卡参数更新实施情况进行检测;5)检测用户购电记录以及清零记录;6)对跳闸、合闸状态进行检测。

3.3.2开户功能

开户功能只有本地费控电能表具备,远程费控电能表不具备此功能,对于开户功能的检测,主要包括以下几方面内容:1)检测本地开户和远程开户功能;2)购电次数、充值金额限制、用户编号、用户表号等用户参数对开户功能的影响进行检测;3)检测用户编号、开户状态以及卡片序列号等参数的保存;4)用户卡中返写功能实施情况检测;5)用户更新参数实施情况检测;6)用户购电信息;7)对没有开户的电能表进行补卡、购卡等执行情况检测。

3.3.3充值功能

充值功能只有本地费控电能表具备,远程费控电能表不具备此功能,对于充值功能检测,主要包括几方面内容:1)对本地充值和远程充值功能进行检测;2)对尚未开户的电能表充值功能实施情况进行检测;3)购电次数、充值金额限制、用户编号、用户表号等用户参数对充值功能的影响进行检测;4)用户卡中返写功能实施情况检测;5)用户更新参数实施情况检测;6)用户购电信息;7)跳闸、合闸状态检测。

结束语

综上所述,费控电能表不仅能够把智能电能表的功能进行充分的展现,还对用户信息数据进行采集,为电力企业制定的发展计划提供出参考的依据,与传统方式相比,复电时间大大缩短,减轻了人工工作量,服务质量得以提高,而且实现了人性化设计,根据用户需要对用户设置余额信息提醒,有利于用户及时缴费和电力企业按时回收。为建设智能电网提供了坚实基础。

参考文献

[1]杨雅婧.基于智能电能表的费控功能研究[J].农村电工,2012(5).

[2]崔建军,宋海霞.智能电能表费控功能检测异常故障分析[J].通讯世界,2015(03).

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