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[摘 要]国家电网公司提出了全面推进“三集五大”工作为核心的总体部署，制订了全面建设智能电网的战略规划，为了统一坚强智能电网和“一强三优”现代公司建设，要求加快电力用户用电信息采集系统建设。为保证智能电网建设规范有序推进，国网公司提出了实现用电信息采集系统“全覆盖、全采集、全费控”的总体建设目标。以智能电能表应用为起点，实现从单纯电量采集向用户侧综合数据采集、用户用电管理的转变，实现高效、经济、智能化的电网应用。本文就费控智能电能表在电力营销信息系统中的应用及实现，进行设计与研究。
[关键词]电力营销信息系统；WEB平台；费控智能电能表
1、费控业务概况
费控业务是因“预付费”电能表的应用而生的一项新型营销业务，是指根据客户预先交纳的费用，实时（准实时）测算客户用电剩余电费情况，与设置的报警金额、透支门限金额等基准值进行比较后完成预警、跳闸及合闸复电等控制命令执行的过程。费控业务分为主机实施费控、终端实施费控、电能表实施费控三种方式，其中前二种属于远程费控方式，后一种属于本地费控方式。
1.1主机实施费控管理
主站根据用户的缴费信息和定时采集的用户电能表数据计算剩余电费，当剩余电费等于或低于报警门限值时，主站下发催费告警命令，通知用户及时缴费。当剩余电费等于或低于跳闸门限值时，主站下发跳闸控制命令，告知用户并切断供电。用户缴费成功后，在规定时间内主站应及时下发允许合闸命令，允许合闸。
图1：费控主机系统原理图
1.2终端实施费控管理
主站可根据用户的缴费信息，输入和存储电能量费率时段和费率以及费控参数包括购电单号、缴费值、报警和跳闸门限值，并下发终端。当需要对用户进行控制时，向终端下发费控投入命令，终端根据报警和跳闸门限值分别执行告警和跳闸。用户缴费成功后，在规定时间内主站应及时下发允许合闸命令，允许合闸。
1.3智能表实施费控管理
主机可根据用户的缴费信息，输入和存储电能量费率时段和费率以及费控参数包括购电单号、缴费值、报警和跳闸门限值，并下发到电能表。当需要对用户进行控制时，向电能表下发费控投入命令，电能表根据报警和跳闸门限值分别执行告警和跳闸。用户缴费成功后，在规定时间内主站应及时下发允许合闸命令，允许合闸。
2、费控系统架构
2.1费控系统运行架构
图2 ：费控系统运行架构
2.2费控系统技术架构
⑴电费结算业务本身是在营销系统处理的，电费测算由有业务基础的营销系统建设厂家建设稳定性、可靠性更强，面对复杂算法和电价政策变化适应性更好；
⑵费控业务是基于营销业务应用的业务模式调整、新装增容及变更用电、资产管理、计量点管理、收费账务管理、抄表管理、核算管理、客户档案管理、客户档案管理、客户关系管理。
⑶风险策略更完善，可以有效结合客户关系管理的信用评估、客户重要等级等；
⑷根据不同用电客户用电特征、季节性用电情况，进行用户费控基准动态调整，实现费控基准柔性管理。
⑸根据用户缴费周期特征，动态调整缴费通知的时间。在保证电费回收基础上，实现客户连续用电。
图3：费控系统技术架构
3、费控业务应用特点
在营销信息系统中，通过本地费控与远程费两种管理方式实现对“预付费”智能电能表的应用。费控业务在营销信息系统中通过以下方式，来实现对智能电能表的购电、算费等管理与应用。
3.1卡表购电业务
卡表用电客户到营业柜台或有售电读写卡设备的代收网点进行购电，如果是装表后第一次购电，用户还没有卡，需要先进行发卡业务，将用户信息写入卡中。用户提供介质卡进行购电，系统读卡得到用户信息，计算出因换表、过零等因素产生的调整电费，提供两种资金来源方式购电。
⑴用户本次购电时通过现金、进账单等结算方式缴费，缴费金额和调整金额累加后形成购电资金，将购电资金、购电次数写入卡内，打印票据。如果用户装表的预置电费在流程环节没有收取，在第一次购电时要一并收取。
⑵购电时需要对旧表是否结算电费进行校验。
⑶用户购电时已通过其他方式缴纳了预收，可通过调整电费将用户的普通预收转为购电资金写入卡内。
⑷调整电费是系统预收余额与表内的预收余额发生差额时，为了尽量保证系统预收余额与表内剩余金额一致，系统通过算法将这部分差额计算出来给用户进行调整，差额的原因可大致分为三类：正常调整、系统调整、特殊调整。①正常调整主要指其他途径的普通预收、退补电费引起的调整电费，例如，对于其他途径缴纳的普通预收会作为调整电费充入卡内，并转为购电资金；②系统调整主要指电费算法差异、剩余金额抄表差异、未及时充值等引起的差额，例如表内计算阶梯时是实时按电量扣除，而营销系统计算是按照抄表周期提取电量；又例如剩余金额抄表滞后与计算系统电费的电量时间不同步；又例如，购电后未及时插卡充值，而恰逢抄表日，只抄回了购电前的剩余金额；③特殊调整主要是为处理一些特殊情况，可以进行额外维护，购电时一并充入表内，属于为了处理特殊情况而增加的一个技术手段。
3.2购电冲正业务
用户购电后还没有回插过电表，因为收费差错、打印票据差错等原因需要撤还的，可以进行购电冲正，将购电前的最后一次购电信息写入卡中。需要注意冲正必须满足收费冲正的规则（例如隔日不能冲正、解款后不能冲正等），还必须要限制卡没有回插过电表。
3.3调整电费的概念
由于剩余金额表内无冻结的客观事实，加之剩余金额又是一个不断变化的动态值，因此调整电费的计算，如没有购电次数配合下，无论从电费审核还是购电环节计算都存在一些困难，无法做到非常的精确，但在目前的情况下，表内与系统的余额不符是一定会存在的，如果不对用户进行调整，则会导致误差越来越大，因此调整还是必要的。根据以上的原则，我们的调整电费公式如下： 调整电费=可用余额（系统可用余额）-剩余余额（表内剩余金额）
可用余额=未冻结预收总额-欠费
剩余余额=最近一次抄表剩余金额+抄表后累计充值金额
抄表后累计充值金额=累计充值金额-最后一次抄表时的累计充值金额
3.4其他途径调整电他费
卡表用户过零、优惠、其他产生的加减电费进行记录，包括：
⑴过零。智能表在达到透支门限金额时没有停止工作仍然继续供电的，透支金额不会在下次的剩余金额中扣减，需要通过此功能记录此透支金额，此处为负金额。
⑵优惠。由于某些网省当地有优惠政策（如低保户卡表用户），给该用户补贴的电费，需要通过调整电费进行维护。
⑶其他。由于其他特殊原因需要对用户加减电费的。
卡表调整电费业务就是维护调整金额、原因、类别等，同时可对于调整电费进行冻结，冻结后不参与购电资金的计算，解冻后在下次购电时参与计算。
3.5购电卡处理业务
⑴领卡。对于在流程中已经开卡，但在装拆时未送达用户的，可在柜台领取，操作人员记录领卡时间、领卡人等信息做领卡处理，领卡后，卡片状态‘运行’，可进行购电。
⑵发卡。用电客户通过新装增容或变更安装了卡表，还没有领过介质卡，需要进行发卡操作，将电能表出厂编号等信息写入卡中。发卡后卡片状态记为‘运行。
⑶补卡。由于用户购电卡丢失则办理补卡业务。根据用户信息，将上次的购电卡信息写入购电卡，将原购电卡状态置为注销。如果网省有规定需要收取工本费，可一并收取。补卡后原卡的状态记录为‘丢失’，新卡状态记为‘运行’。
⑷换卡。由于用户购电卡损坏等原因需要更换购电卡业务。根据用户信息，将上次的购电卡信息写入购电卡，将原购电卡状态置为回收。非用户原因如过户业务不需要收取工本费，用户原因损坏的可一并收取工本费。换卡后原卡的状态记录为‘作废’，新卡状态记为‘运行’。
⑸补写卡。由于用户购电卡消磁等原因需要办理补写卡业务。根据用户信息，将上次的购电卡信息写入购电卡。
⑹清零。以下情况需要进行购电卡清零。发错卡时，即本来给用户A发卡，结果发成用户B了，将B的信息写入了购电卡，这种清除购电卡的所有信息，包括用户的信息，使其变成空白卡。如果购电，必须先做卡表冲正，再来进行清零业务办理。办理清零业务要么是由表计清零业务后产生，或者该用户刚发卡。对于非表计清零的用户进行清零，如果已经购电，不允许清零，必须先进行购电冲正。
⑺报废。由于购电卡的管理未明确资产管理流程，目前系统主要是从开卡开始对卡片进行管理，未经过卡片的资产管理流程，基于目前的状态，由于未有明确的管理要求、流程支持，暂时先对购电卡从开卡到报废的状态进行记录，便于跟踪。如购电卡没有有二次利用的价值，可以将购电卡进行报废。
3.6卡表清零业务
对于误购电等原因已经输入到电表中的金额，客户提出申请要退还，经审批同意后外勤人员到现场对表计进行清零工作。清零后归档时对于表内剩余金额进行处理。下次购电时用户需要对于卡进行清零写卡处理。
表计清零操作由装拆表人员在电卡表中编程完成，把表的购电记录清除，剩余金额、累计购电量、计数器等清成零。为了表计清零后能够继续用电，编程卡中带有预置电费、基准值、计费参数，将该信息插入回传到表内。业务归档时，系统将智能表中剩余金额扣除预置电费后的差值转换为正常预收，可以下次购电也可以退费。
3.7银行卡表购电业务
增加对本地费控卡表购电用户的支持，用户携带购电卡到银行交费后系统访问加密机获取加密后的写卡数据返回给银行进行写卡售电。
3.8自助终端卡表购电
本地费控卡表购电用户执购电卡在自助终端上进行查询、售电、冲正等操作。对于查询是通过读取购电卡信息访问加密机通过相关认证，从而从系统中查出相关信息返回给自助终端进行展现。对于售电、冲正系统接收到相关信息进行处理，系统处理完成后得到写卡字符串同样访问加密机获取写卡密文返回给终端进行写卡。
4、费控业务的应用前景
甘肃电力原有的量控算法是通过对预购电量的折算来实现卡式电能表的购电管理，对于复杂算法（基本电费、力调、线损、阶梯电价等）只能通过平均电价进行折算，造成控制不准确，对于已经折算的电量如果遇上政策性调价，则不能及时更新，虽然可以通过调整电量进行处理，但是调整电量只有在下一次购电时才进行处理，处理不及时。针对以上问题提出费控算法及费控业务管理，以实现电量电费的“全预付费”管理。
费控管理总体建设思路是本地费控和远程费控分步进行。先开展本地费控管理的建设，待本地费控试点上线后再开展远程费控管理的建设工作，最终达到本地费控和远程费控相结合的费控管理体制。
本地费控主要适用于低压用电用户等计费方式比较简单单一的用户，主要通过CPU卡、射频卡固态介质来进行购电。对于网络不通畅，主站网络覆盖不到的用电区域，本地费控有较大的适用性。
远程费控管理建设是对原有SG186营销业务应用系统的拓展，可在现有营销系统的基础上进行一些功能改造及扩展，以便进行远程费控表的安装和费控参数的设置，方便远程费控管理。同时为了更好的管理费控用户，对电能采集系统进行更新，监控费控测算情况，增加费控管理模块。
本地费控和远程费控建设都采用“试点先行、逐步推广”的建设模式。甘肃省电力公司选择业务较规范，采集覆盖率高、采集效果好的白银供电公司进行试点，确保了费控管理相关业务都能顺畅运行。
作者简介：
谈芸秀，女，汉族，1967年12月，高级工程师，从事电力企业信息化建设及运行、维护。
景中昌，男，汉族，1970年10月，高级工程师，硕士研究生，研究方向信息通信建设及管理。
[关键词]电力营销信息系统；WEB平台；费控智能电能表
1、费控业务概况
费控业务是因“预付费”电能表的应用而生的一项新型营销业务，是指根据客户预先交纳的费用，实时（准实时）测算客户用电剩余电费情况，与设置的报警金额、透支门限金额等基准值进行比较后完成预警、跳闸及合闸复电等控制命令执行的过程。费控业务分为主机实施费控、终端实施费控、电能表实施费控三种方式，其中前二种属于远程费控方式，后一种属于本地费控方式。
1.1主机实施费控管理
主站根据用户的缴费信息和定时采集的用户电能表数据计算剩余电费，当剩余电费等于或低于报警门限值时，主站下发催费告警命令，通知用户及时缴费。当剩余电费等于或低于跳闸门限值时，主站下发跳闸控制命令，告知用户并切断供电。用户缴费成功后，在规定时间内主站应及时下发允许合闸命令，允许合闸。
图1：费控主机系统原理图
1.2终端实施费控管理
主站可根据用户的缴费信息，输入和存储电能量费率时段和费率以及费控参数包括购电单号、缴费值、报警和跳闸门限值，并下发终端。当需要对用户进行控制时，向终端下发费控投入命令，终端根据报警和跳闸门限值分别执行告警和跳闸。用户缴费成功后，在规定时间内主站应及时下发允许合闸命令，允许合闸。
1.3智能表实施费控管理
主机可根据用户的缴费信息，输入和存储电能量费率时段和费率以及费控参数包括购电单号、缴费值、报警和跳闸门限值，并下发到电能表。当需要对用户进行控制时，向电能表下发费控投入命令，电能表根据报警和跳闸门限值分别执行告警和跳闸。用户缴费成功后，在规定时间内主站应及时下发允许合闸命令，允许合闸。
2、费控系统架构
2.1费控系统运行架构
图2 ：费控系统运行架构
2.2费控系统技术架构
⑴电费结算业务本身是在营销系统处理的，电费测算由有业务基础的营销系统建设厂家建设稳定性、可靠性更强，面对复杂算法和电价政策变化适应性更好；
⑵费控业务是基于营销业务应用的业务模式调整、新装增容及变更用电、资产管理、计量点管理、收费账务管理、抄表管理、核算管理、客户档案管理、客户档案管理、客户关系管理。
⑶风险策略更完善，可以有效结合客户关系管理的信用评估、客户重要等级等；
⑷根据不同用电客户用电特征、季节性用电情况，进行用户费控基准动态调整，实现费控基准柔性管理。
⑸根据用户缴费周期特征，动态调整缴费通知的时间。在保证电费回收基础上，实现客户连续用电。
图3：费控系统技术架构
3、费控业务应用特点
在营销信息系统中，通过本地费控与远程费两种管理方式实现对“预付费”智能电能表的应用。费控业务在营销信息系统中通过以下方式，来实现对智能电能表的购电、算费等管理与应用。
3.1卡表购电业务
卡表用电客户到营业柜台或有售电读写卡设备的代收网点进行购电，如果是装表后第一次购电，用户还没有卡，需要先进行发卡业务，将用户信息写入卡中。用户提供介质卡进行购电，系统读卡得到用户信息，计算出因换表、过零等因素产生的调整电费，提供两种资金来源方式购电。
⑴用户本次购电时通过现金、进账单等结算方式缴费，缴费金额和调整金额累加后形成购电资金，将购电资金、购电次数写入卡内，打印票据。如果用户装表的预置电费在流程环节没有收取，在第一次购电时要一并收取。
⑵购电时需要对旧表是否结算电费进行校验。
⑶用户购电时已通过其他方式缴纳了预收，可通过调整电费将用户的普通预收转为购电资金写入卡内。
⑷调整电费是系统预收余额与表内的预收余额发生差额时，为了尽量保证系统预收余额与表内剩余金额一致，系统通过算法将这部分差额计算出来给用户进行调整，差额的原因可大致分为三类：正常调整、系统调整、特殊调整。①正常调整主要指其他途径的普通预收、退补电费引起的调整电费，例如，对于其他途径缴纳的普通预收会作为调整电费充入卡内，并转为购电资金；②系统调整主要指电费算法差异、剩余金额抄表差异、未及时充值等引起的差额，例如表内计算阶梯时是实时按电量扣除，而营销系统计算是按照抄表周期提取电量；又例如剩余金额抄表滞后与计算系统电费的电量时间不同步；又例如，购电后未及时插卡充值，而恰逢抄表日，只抄回了购电前的剩余金额；③特殊调整主要是为处理一些特殊情况，可以进行额外维护，购电时一并充入表内，属于为了处理特殊情况而增加的一个技术手段。
3.2购电冲正业务
用户购电后还没有回插过电表，因为收费差错、打印票据差错等原因需要撤还的，可以进行购电冲正，将购电前的最后一次购电信息写入卡中。需要注意冲正必须满足收费冲正的规则（例如隔日不能冲正、解款后不能冲正等），还必须要限制卡没有回插过电表。
3.3调整电费的概念
由于剩余金额表内无冻结的客观事实，加之剩余金额又是一个不断变化的动态值，因此调整电费的计算，如没有购电次数配合下，无论从电费审核还是购电环节计算都存在一些困难，无法做到非常的精确，但在目前的情况下，表内与系统的余额不符是一定会存在的，如果不对用户进行调整，则会导致误差越来越大，因此调整还是必要的。根据以上的原则，我们的调整电费公式如下： 调整电费=可用余额（系统可用余额）-剩余余额（表内剩余金额）
可用余额=未冻结预收总额-欠费
剩余余额=最近一次抄表剩余金额+抄表后累计充值金额
抄表后累计充值金额=累计充值金额-最后一次抄表时的累计充值金额
3.4其他途径调整电他费
卡表用户过零、优惠、其他产生的加减电费进行记录，包括：
⑴过零。智能表在达到透支门限金额时没有停止工作仍然继续供电的，透支金额不会在下次的剩余金额中扣减，需要通过此功能记录此透支金额，此处为负金额。
⑵优惠。由于某些网省当地有优惠政策（如低保户卡表用户），给该用户补贴的电费，需要通过调整电费进行维护。
⑶其他。由于其他特殊原因需要对用户加减电费的。
卡表调整电费业务就是维护调整金额、原因、类别等，同时可对于调整电费进行冻结，冻结后不参与购电资金的计算，解冻后在下次购电时参与计算。
3.5购电卡处理业务
⑴领卡。对于在流程中已经开卡，但在装拆时未送达用户的，可在柜台领取，操作人员记录领卡时间、领卡人等信息做领卡处理，领卡后，卡片状态‘运行’，可进行购电。
⑵发卡。用电客户通过新装增容或变更安装了卡表，还没有领过介质卡，需要进行发卡操作，将电能表出厂编号等信息写入卡中。发卡后卡片状态记为‘运行。
⑶补卡。由于用户购电卡丢失则办理补卡业务。根据用户信息，将上次的购电卡信息写入购电卡，将原购电卡状态置为注销。如果网省有规定需要收取工本费，可一并收取。补卡后原卡的状态记录为‘丢失’，新卡状态记为‘运行’。
⑷换卡。由于用户购电卡损坏等原因需要更换购电卡业务。根据用户信息，将上次的购电卡信息写入购电卡，将原购电卡状态置为回收。非用户原因如过户业务不需要收取工本费，用户原因损坏的可一并收取工本费。换卡后原卡的状态记录为‘作废’，新卡状态记为‘运行’。
⑸补写卡。由于用户购电卡消磁等原因需要办理补写卡业务。根据用户信息，将上次的购电卡信息写入购电卡。
⑹清零。以下情况需要进行购电卡清零。发错卡时，即本来给用户A发卡，结果发成用户B了，将B的信息写入了购电卡，这种清除购电卡的所有信息，包括用户的信息，使其变成空白卡。如果购电，必须先做卡表冲正，再来进行清零业务办理。办理清零业务要么是由表计清零业务后产生，或者该用户刚发卡。对于非表计清零的用户进行清零，如果已经购电，不允许清零，必须先进行购电冲正。
⑺报废。由于购电卡的管理未明确资产管理流程，目前系统主要是从开卡开始对卡片进行管理，未经过卡片的资产管理流程，基于目前的状态，由于未有明确的管理要求、流程支持，暂时先对购电卡从开卡到报废的状态进行记录，便于跟踪。如购电卡没有有二次利用的价值，可以将购电卡进行报废。
3.6卡表清零业务
对于误购电等原因已经输入到电表中的金额，客户提出申请要退还，经审批同意后外勤人员到现场对表计进行清零工作。清零后归档时对于表内剩余金额进行处理。下次购电时用户需要对于卡进行清零写卡处理。
表计清零操作由装拆表人员在电卡表中编程完成，把表的购电记录清除，剩余金额、累计购电量、计数器等清成零。为了表计清零后能够继续用电，编程卡中带有预置电费、基准值、计费参数，将该信息插入回传到表内。业务归档时，系统将智能表中剩余金额扣除预置电费后的差值转换为正常预收，可以下次购电也可以退费。
3.7银行卡表购电业务
增加对本地费控卡表购电用户的支持，用户携带购电卡到银行交费后系统访问加密机获取加密后的写卡数据返回给银行进行写卡售电。
3.8自助终端卡表购电
本地费控卡表购电用户执购电卡在自助终端上进行查询、售电、冲正等操作。对于查询是通过读取购电卡信息访问加密机通过相关认证，从而从系统中查出相关信息返回给自助终端进行展现。对于售电、冲正系统接收到相关信息进行处理，系统处理完成后得到写卡字符串同样访问加密机获取写卡密文返回给终端进行写卡。
4、费控业务的应用前景
甘肃电力原有的量控算法是通过对预购电量的折算来实现卡式电能表的购电管理，对于复杂算法（基本电费、力调、线损、阶梯电价等）只能通过平均电价进行折算，造成控制不准确，对于已经折算的电量如果遇上政策性调价，则不能及时更新，虽然可以通过调整电量进行处理，但是调整电量只有在下一次购电时才进行处理，处理不及时。针对以上问题提出费控算法及费控业务管理，以实现电量电费的“全预付费”管理。
费控管理总体建设思路是本地费控和远程费控分步进行。先开展本地费控管理的建设，待本地费控试点上线后再开展远程费控管理的建设工作，最终达到本地费控和远程费控相结合的费控管理体制。
本地费控主要适用于低压用电用户等计费方式比较简单单一的用户，主要通过CPU卡、射频卡固态介质来进行购电。对于网络不通畅，主站网络覆盖不到的用电区域，本地费控有较大的适用性。
远程费控管理建设是对原有SG186营销业务应用系统的拓展，可在现有营销系统的基础上进行一些功能改造及扩展，以便进行远程费控表的安装和费控参数的设置，方便远程费控管理。同时为了更好的管理费控用户，对电能采集系统进行更新，监控费控测算情况，增加费控管理模块。
本地费控和远程费控建设都采用“试点先行、逐步推广”的建设模式。甘肃省电力公司选择业务较规范，采集覆盖率高、采集效果好的白银供电公司进行试点，确保了费控管理相关业务都能顺畅运行。
作者简介：
谈芸秀，女，汉族，1967年12月，高级工程师，从事电力企业信息化建设及运行、维护。
景中昌，男，汉族，1970年10月，高级工程师，硕士研究生，研究方向信息通信建设及管理。