電能計(jì)量與預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)

1 概述

  用戶(hù)端消耗著整個(gè)電網(wǎng)80%的電能，用戶(hù)端智能化用電管理對(duì)用戶(hù)可靠、安全、節(jié)約用電有十分重要的意義。構(gòu)建智能用電服務(wù)體系，全面推廣用戶(hù)端智能用電管理解決方案，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶(hù)的雙向良性互動(dòng)。用戶(hù)端急需解決的研究?jī)?nèi)容主要包括：智能樓宇、智能電器、增值服務(wù)、客戶(hù)用電管理系統(tǒng)、需求側(cè)管理等課題。

  電能管理系統(tǒng)和能耗管理系統(tǒng)正是針對(duì)以上課題而研發(fā)的用戶(hù)端能源管理分析系統(tǒng)。能耗管理系統(tǒng)在電能管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了對(duì)水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過(guò)對(duì)用戶(hù)端所有能耗進(jìn)行細(xì)分和統(tǒng)計(jì)，以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各類(lèi)能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習(xí)慣，有效節(jié)約能源，為用戶(hù)進(jìn)一步節(jié)能改造或設(shè)備升級(jí)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。 

2 參照標(biāo)準(zhǔn)

3．Acrel-3000電能遠(yuǎn)程集抄管理系統(tǒng)

3.1 系統(tǒng)功能

  配電監(jiān)測(cè)

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具備友好的人機(jī)界面，能夠以配電一次干線圖的形式直觀顯示配電線路的分布情況，同時(shí)將實(shí)時(shí)采集的各回路的電參量信息，以及配電回路開(kāi)關(guān)的分合閘狀態(tài)，實(shí)時(shí)顯示在系統(tǒng)界面中。

  電能報(bào)表

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)以豐富的數(shù)據(jù)報(bào)表體現(xiàn)計(jì)量體系的完整性。系統(tǒng)具備各回路定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時(shí)可追溯，維護(hù)計(jì)量體系的正確性。

  負(fù)荷曲線

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)對(duì)配電系統(tǒng)總進(jìn)線回路（或重要負(fù)荷的出線）設(shè)計(jì)了負(fù)荷趨勢(shì)曲線。便于配電維護(hù)人員及時(shí)掌握用電需求與供電系統(tǒng)負(fù)荷占比，確保供電可靠性，為用戶(hù)單位的用能權(quán)益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長(zhǎng)趨勢(shì)，適時(shí)調(diào)整需量申報(bào)，減少因需量偏差過(guò)大造成的多余繳費(fèi)。

  電參量報(bào)表

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具有對(duì)實(shí)時(shí)電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲(chǔ)和管理功能，所有實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。在監(jiān)控畫(huà)面中能夠自定義需要查詢(xún)的參數(shù)、查詢(xún)的時(shí)間段或選擇查詢(xún)近更新的記錄數(shù)等，并通過(guò)報(bào)表方式顯示出來(lái)。該功能方便用戶(hù)進(jìn)行事故追溯查詢(xún)。

  統(tǒng)計(jì)報(bào)表

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)為用戶(hù)提供了綜合的電能和需量統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能，包含不同饋線的峰平谷用電量統(tǒng)計(jì)與記錄，從而為用電的合理管理提供了數(shù)據(jù)依據(jù)(需要選用帶復(fù)費(fèi)率和需量功能的電力儀表)。同時(shí)可對(duì)各回路進(jìn)行日、月報(bào)表的統(tǒng)計(jì)，減少配電系統(tǒng)維護(hù)人員的電能統(tǒng)計(jì)的工作時(shí)間，提高工作效率。

  遙信實(shí)時(shí)報(bào)警

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具備遙信報(bào)警配置功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲鞯姆趾祥l動(dòng)作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并報(bào)警。系統(tǒng)報(bào)警時(shí)能夠進(jìn)行信息語(yǔ)音提示，自動(dòng)彈出報(bào)警畫(huà)面。

  遙測(cè)實(shí)時(shí)報(bào)警

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具備遙測(cè)報(bào)警配置功能，報(bào)警類(lèi)型包括電壓越限、電流越限、頻率越限、功率因數(shù)越限、斷路器分合閘。系統(tǒng)報(bào)警時(shí)能夠進(jìn)行信息語(yǔ)音提示，自動(dòng)彈出報(bào)警畫(huà)面。

  遙信、遙測(cè)歷史報(bào)警查詢(xún)

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)能夠?qū)b信、遙測(cè)報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，方便用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)報(bào)警事件進(jìn)行追溯查詢(xún)。

  電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況 進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測(cè)。例如配電系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過(guò)諧波分析界面掌握配電系統(tǒng)的諧波含量，及時(shí)采取相應(yīng)的措施提高配電系統(tǒng)的可靠性，減少因諧波造成的供電事故的發(fā)生。

  用戶(hù)權(quán)限管理

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶(hù)權(quán)限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如配電回路名稱(chēng)修改等）?？梢远x不同級(jí)別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理提供可靠的安全保障。

  通訊狀態(tài)圖

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)顯示接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可在線診斷系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)能自動(dòng)在屏幕上顯示故障單元和故障部位。從而方便系統(tǒng)維護(hù)人員實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備的通訊狀態(tài)，對(duì)出現(xiàn)異常的設(shè)備及時(shí)維護(hù)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

  基于B/S的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)配置了強(qiáng)大的WEB頁(yè)面發(fā)布功能，從而使得用戶(hù)可以通過(guò)基于Windows平臺(tái)的IE或其他主流瀏覽器，查看系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、監(jiān)控畫(huà)面、歷史數(shù)據(jù)，瀏覽效果與在Acrel-3000服務(wù)器端看到的系統(tǒng)畫(huà)面*相同。

  數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)支持多種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)與第三方系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享。支持Modbus-RTU、Modbus/TCP、IEC104(南瑞)通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，能夠支持工業(yè)OPC接口，通過(guò)OPC接口實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)（如BA系統(tǒng)）進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

  手機(jī)短信報(bào)警

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)支持手機(jī)短信報(bào)警功能，系統(tǒng)遙信、遙測(cè)實(shí)時(shí)報(bào)警信息可以通過(guò)短信報(bào)警模塊發(fā)送到的系統(tǒng)管理人員手機(jī)上，使得用戶(hù)能夠及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)配電情況，消除可能發(fā)生的配電隱患。

  GPS系統(tǒng)時(shí)鐘同步

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)可集成配置GPS授時(shí)設(shè)備，對(duì)系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行GPS同步授時(shí)，以保證整個(gè)系統(tǒng)有統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)，為電力系統(tǒng)故障分析提供可靠的時(shí)間保障。

  開(kāi)放的系統(tǒng)擴(kuò)展功能

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)監(jiān)控軟件具備多種標(biāo)準(zhǔn)的接口和協(xié)議的接入，如支持485總線，多種不同的通訊協(xié)議如Modbus-RTU、Modbus/TCP、IEC103、IEC104等，同時(shí)具備后期對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約協(xié)議的開(kāi)發(fā)接入，使得所有智能設(shè)備都能無(wú)縫連接到后臺(tái)系統(tǒng)中來(lái)。同時(shí)系統(tǒng)支持工業(yè)OPC接口與其他系統(tǒng)（如BA系統(tǒng)）進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。

  雙機(jī)冗余功能

  安科瑞Acrel-3000電能管理系統(tǒng)具有配置雙機(jī)冗余的功能。該功能提高了系統(tǒng)的安全性和容錯(cuò)性，保證了系統(tǒng)中即使某臺(tái)監(jiān)控主機(jī)出現(xiàn)異常也不會(huì)影響到整個(gè)Acrel-3000電能管理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

  Acrel-3000電能管理系統(tǒng)通常采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和站控管理層：

  現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

  現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于電參量采集測(cè)量的各類(lèi)型的儀表等，也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負(fù)著采集數(shù)據(jù)的重任，這些設(shè)備可為乙方各系列帶通訊網(wǎng)絡(luò)電力儀表、溫濕度控制器、開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊和電動(dòng)機(jī)保護(hù)器等。

  網(wǎng)絡(luò)通訊層

  網(wǎng)絡(luò)通訊層主要是由通訊服務(wù)器、接口轉(zhuǎn)換器件及總線網(wǎng)絡(luò)等組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，不同的接口轉(zhuǎn)換器件提供了RS232、RS422、RS485、SPABUS等及以太網(wǎng)等各種接口，組網(wǎng)方式靈活，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊、現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)等類(lèi)型的組態(tài)網(wǎng)絡(luò)。通訊服務(wù)器主要用于直接對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)的各種控制命令，并負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類(lèi)和存儲(chǔ)等工作，如電壓/電流等電參量、輸入開(kāi)關(guān)量狀態(tài)、修改儀表內(nèi)部參數(shù)或各種控制繼電器斷開(kāi)/閉合的操作命令等；光電隔離保護(hù)裝置主要是為保證上位機(jī)的正常工作，避免網(wǎng)絡(luò)中不穩(wěn)定信號(hào)對(duì)其造成的干擾或破壞；接口轉(zhuǎn)換器件則是由于現(xiàn)場(chǎng)儀表或其它系列的裝置與上位機(jī)的通訊接口存在差異，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換方可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

  站控管理層

  站控管理層是針對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的管理人員，該層直接面向用戶(hù)。該層也是系統(tǒng)的上層部分，主要是由電能管理系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備如計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機(jī)交互界面，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取前置機(jī)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)經(jīng)過(guò)計(jì)算處理，以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實(shí)時(shí)發(fā)送并檢測(cè)操作的執(zhí)行狀況，以保證供用電單位的正常工作；電能計(jì)量管理功能設(shè)計(jì)各種符合用戶(hù)的報(bào)表格式，報(bào)表內(nèi)數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照各種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)量，用戶(hù)只需查找打印即可，大的方便了操作，提高了工作效率。

3.3 設(shè)備選型

四、費(fèi)控管理系統(tǒng)

1.  IC卡表本地預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)

1.1功能概述

  本地IC卡預(yù)付費(fèi)電能表帶讀卡和繳費(fèi)功能。用戶(hù)通過(guò)售電窗口進(jìn)行開(kāi)戶(hù)、充值、補(bǔ)卡業(yè)務(wù)流程，辦完業(yè)務(wù)后須將IC卡插入電表，電表充值，連續(xù)用電計(jì)算并扣除，顯示剩余電量，余額不足跳閘，續(xù)購(gòu)電后復(fù)電。

1.2系統(tǒng)特點(diǎn)

  IC卡表本地預(yù)付費(fèi)方案適合于電表分散安裝的場(chǎng)合。施工簡(jiǎn)單，不需要安裝其他設(shè)備，不需要鋪設(shè)線纜，減少了施工費(fèi)用。不足之處是無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程采集、控制。如有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的需要，可輔之電能集抄系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1.3系統(tǒng)示意

2.基于多用戶(hù)計(jì)量箱的射頻卡預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)

2.1功能概述

  用戶(hù)通過(guò)售電窗口進(jìn)行開(kāi)戶(hù)、充值、補(bǔ)卡業(yè)務(wù)流程，辦完業(yè)務(wù)后須持卡在對(duì)應(yīng)的多用戶(hù)計(jì)量箱上刷卡以完成充值，多用戶(hù)計(jì)量箱根據(jù)各戶(hù)用電計(jì)算扣除其剩余電量，當(dāng)余額不足時(shí)跳閘，續(xù)購(gòu)后復(fù)電。

2.2系統(tǒng)特點(diǎn)

  基于射頻卡充值終端預(yù)付費(fèi)方案適用電表集中安裝的場(chǎng)合。當(dāng)用戶(hù)不便進(jìn)入電表集中安裝的強(qiáng)電間時(shí)，可通過(guò)安裝在強(qiáng)電間外的充值終端方便地實(shí)現(xiàn)充值。充值終端提供本地集抄，可供用戶(hù)查詢(xún)剩余金額。不足之處是需要局部組網(wǎng)，布置485通信至終端，施工相對(duì)復(fù)雜，建設(shè)成本稍高。

2.3系統(tǒng)示意

3.后臺(tái)遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)

3.1功能概述

  以電能管理軟件和集中抄表軟件為主，包括計(jì)算機(jī)，通訊管理機(jī)，打印機(jī)等設(shè)置在內(nèi)的集成系統(tǒng)。

  主要完成電能表參數(shù)設(shè)置，商戶(hù)售電管理及用電管理工作，操作簡(jiǎn)便，實(shí)行物業(yè)公司遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操作實(shí)時(shí)監(jiān)控，具有良好的人機(jī)界面，能夠有效的統(tǒng)計(jì)和管理數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)的安全性做了有效的保密措施。安裝方便，是用電管理部門(mén)、商業(yè)廣場(chǎng)和物業(yè)小區(qū)等管理部門(mén)，提高用電管理水平，解決收費(fèi)難問(wèn)題的理想產(chǎn)品。

3.2系統(tǒng)特點(diǎn)

◆ 快速配置，即裝即用：將電表和通訊管理機(jī)配置導(dǎo)入系統(tǒng)就可以使用；

◆ 遠(yuǎn)程集中抄表：免去人工抄表，電表狀態(tài)實(shí)時(shí)性可精確到3分鐘以?xún)?nèi)；

◆ 支持單獨(dú)計(jì)價(jià)、多費(fèi)率、階梯電價(jià)：可對(duì)每塊電表單獨(dú)設(shè)置電價(jià)、費(fèi)率和階梯電價(jià)；

◆ 遠(yuǎn)程售電：財(cái)務(wù)集中管理，電量實(shí)時(shí)下發(fā)，并比對(duì)充值次數(shù)防止；

◆ 數(shù)據(jù)安全：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸采用金融級(jí)的3DES加密算法，防止數(shù)據(jù)竊電；

◆ 手機(jī)短信提醒：當(dāng)金額不足或金額欠費(fèi)，共三級(jí)預(yù)警，都可及時(shí)短信通知商戶(hù)；

◆ 遠(yuǎn)程控制：可對(duì)任意一塊電表執(zhí)行遠(yuǎn)程拉閘或保電等一系列遠(yuǎn)程控制操作，方便管理；

◆ 能耗分析及查詢(xún)：用戶(hù)和管理員都可查詢(xún)預(yù)付費(fèi)表或管控表每天的用能狀況；

◆ 在線支付：可選配支付寶在線支付，完成無(wú)人值守，自助購(gòu)電。

3.3系統(tǒng)示意