趙娜
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：介紹廣西柳州窯埠古鎮遠程預付費電能管理系統，采用智能預付費儀表進行遠程分合控制，達到預付費使用功能。系統采用現場就地組網的方式，組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-3200型遠程預付費電能管理系統實現配電回路用電的收費和能效管理。
關鍵詞：智能電力儀表;預付費電能表；Acrel-3200型；預付費電能管理系統

0  概述 
  窯埠古鎮，柳州重點工程，百里柳江點睛之作，位于東堤南路，蟠龍山下，享CBD核心地段，為“百里柳江”璀璨明珠，坐擁線江景。該地塊總面積86406.55㎡，位于柳州市政府重點發展的區域——河東新區，該地塊不僅擁有河東新區的核心位置，擁有線江景，同時地塊周邊既緊鄰CBD辦公、商業、居住中心，又被市政公園、蟠龍山公園以及沿江景觀帶所包圍，具備CBD后花園的天然勢。
  本項目針對廣西柳州窯埠古鎮項目的商業用戶設計套智能用電計量管理系統，本系統主是針本對商戶用電的性質，實現商戶用電的智能化管理，針對本項目為商業用戶配置安科瑞終端預付費多用戶電能計量表箱ADF300來分別獨立計量每個商業用戶的用電量。根據預付費售電的要求，需要對廣西柳州窯埠古鎮配電間內的配電回路出線進行預付費電能管理，以保證先收費后用電。
1  系統結構描述
  本監控系統主要實現廣西柳州窯埠古鎮商業街配電間的出線回路進行收費管理和能效考核；監控范圍為16臺ADF300多用戶預付費計量箱，設置臺采集箱，儀表經過采集箱經過串口服務器采集分析后通過RS485總線和后臺進行通訊，后實現總線上儀表與監控主機的數據連通，完成能效管理和收費管理的系統功能。
  本監控系統采用分層分布式結構，即站控層，通訊層與間隔層；
  如圖（1）所示：

圖（1）網絡拓撲圖

  間隔設備層主要為：多功能網絡電力儀表和預付費多功能電表。這些裝置分別對應相應的次設備安裝在電氣柜內，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現場MODBUS總線組網通訊，實現數據現場采集。
  網絡通訊層主要為：通訊服務器，其主要功能為把分散在現場采集裝置集中采集，同時遠傳至站控層，完成現場層和站控層之間的數據交互。
  站控管理層：設有高性能工業計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設備。監控系統安裝在計算機上，集中采集顯示現場設備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。
  以上網絡儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協議，RS485采用屏蔽線傳輸，般都采用二根連線，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發送數據但是在同時刻只能發送或接收數據，數據傳輸速率為10Mbps。
RS485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強，總線上允許連接多達32個設備，大傳輸距離為1.2km。
2  遠程預付費電能管理主要功能
  整個系統軟件設計分為三個大塊，分別是集中抄表服務系統，遠程預付費電能管理系統，以及用戶查詢系統。
  集中抄表服務程序常年運行，不間斷定時對所有表進行遠程抄表；遠程預付費系統包含所有開戶、售電、遙控及報表功能；用戶查詢機系統用于商鋪查詢個人信息、充值和用電情況；另外還可配終端上實時查詢個人信息、充值、遠程控制及每日用電情況，如果條件滿足，還支持用戶使用銀聯等方式遠程自助購電。
  主要特點如下：
  快速配置，即裝即用：將電表和通訊管理機配置導入系統就可以使用；
  遠程集中抄表：免去人工抄表，電表狀態實時性可到3分鐘以內；
  支持單獨計價、多費率、階梯電價：可對每塊電表單獨設置電價、費率和階梯電價；

  計量儀表每天的用能狀況；
  
  傳統的IC卡預付費售電管理系統實現了先交費后用電的管理模式，但由于抄收電表數據依賴于購電卡，用戶用電數據滯后于發生時間，不僅需要人工抄表，也無法有效進行用電管理、監控和實時控制。
  利用遠程預付費電能管理系統，無需IC卡，可以實現計算機遠程集中抄表、實時監控、遠程充值和遠程控制，再通過預警信息和短信通知，物管部門即可完成整個抄表、收費、控制和核查工作，實現高度信息化和自動化，大大提高用電營銷管理效率和水平，節約人力物力的同時，也提高了經濟效益，同時還具有防信息泄露防竊電的安全功能。
3  案例分析
  廣西柳州窯埠古鎮遠程預付費電能管理系統為配電出線計量收費，實現對租戶進行預付費電能管理，并可實現遠程。
  采用ADF300多用戶預付費計量儀表，該儀表主要測量所有常規電力參數，如：三相電壓、電流、有功功率、功率因數、頻率、有功電度、剩余電量、剩余金額。
現場實現了以下功能：
1.集中抄表服務系統
  集中抄表服務程序包含三大模塊，除了常年運行的定時對所有儀表進行集中遠程抄表以外，還集成了報警短信發送服務，能將電費金額預警和欠費預警自動生成短信自發送給對應的商鋪用戶，該功能需要與硬件配合使用。
  

4  結束語
  隨著社會生產的進步，在用戶用電量不斷增長、對供電質量要求不斷提高的同時，也存在大量拖欠電費的情況，極大的加重了供電企業的經營風險。為了使供電企業提高電費收繳率，規避惡意欠費造成的經濟損失，我公司特提供成套的預付費解決方案，系統不但可以預收電費，實現“先交錢、后用電”，又可針對用戶用電性質不同可在電力供應緊張或響應政府關于“節能減排”等號召時有選擇性的進行限電。現場通過遠程預付費的系統，實現了先交費后用電，可以避免物業公司的電費墊資問題，從而緩解了商業提剛剛運營的資金壓力，另外將業主和配電區域隔離，防止了私接偷電的問題。
參照標準：
ISO/IEC11801  《綜合布線標準》
GB/50198   《監控系統工程技術規范》
GB50052-2009       《供配電系統設計規范》
GB50054-2011       《低壓配電設計規范》
IEC 61587          《電子設備機械結構系列》
DL/T448-2000   《電能計量裝置技術管理規程》
DL/T 698.1-2009   《1部分：總則》
DL/T 698.2-2010    《2部分：主站技術規范》
DL/T 698.31-2010   《3.1部分：電能信息采集終端技術規范-通用要求》
DL/T/814-2002       《配電自動化系統功能規范》
DL/T5137-2001      《電測量及電能計量裝置設計技術規程》
GB2887               《計算站場地技術條件》
GB/T18460.3          《IC卡預付費售電系統 3部分： 預付費電度表》