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省级电网实时算费系统研究与设计_李佳玮

2013 年第11卷第11期ELECTRIC POWER ICT

系统开发与应用

中图分类号：TP319 文献标志码：B 文章编号：2095-641X(2013)11-0050-04

省级电网实时算费系统研究与设计

李佳玮

（国网北京市供电公司通州供电公司，北京 101100）

摘要：以智能电表应用为起点，建设实施基于智能电表的实时算费系统，成为电网企业加快实时费控业务建设的必然选择。文章介绍了省级电网实时算费系统的研究背景，分析了该系统总体的设计思路与技术路线，对系统主要的业务范围和功能模块进行了详细阐述。目前，该系统已建设完成并投入使用，有效增加了客户缴费透明度，改善了客户用电观念与缴费习惯，减轻了电网企业的电费回收压力，为实现高效、经济、智能化的电网业务应用提供了技术支撑。关键词：实时；算费系统；本地费控；远程费控

0　引言

国家电网公司在2009年提出了全面建设智能电网的战略规划，并于2010年开始逐步推进“三集五大”体系建设[1]，

此举旨在加强智能电网建设，加快用电信息采集系统的实施步伐，是深入贯彻落实科学发展观、转变公司发展方式的核心内容。为保证智能电网建设规范有序地推进，国家电网公司提出用电信息采集系统“全覆盖、全采集、全费控”的总体建设目标[2]，以智能电表应用为起点，实现单纯电量采集向用户端数据采集、综合用电管理的转变。因此，建设实施基于智能电表的实时算费系统成为电网企业的必然选择。实时算费系统的建设实施，能让客户随时了解用电情况，增加电费透明度，而且能够改变客户的用电观念与缴费习惯，从而减轻电网企业的电费回收压力，保证企业电费“颗粒归仓”。

1　系统总体设计

1.1　系统设计目标与原则

1）系统设计目标。省（直辖市）级电网企业通过建设实施实时算费系统，以实现实时的购电算费业务，并根据实时算费结果来执行报警、停电、复电

等相关业务。对于本地费控，系统要能够将费率、倍率、抄表例日等信息同步到费控智能电表中进行算费；对于远程费控，系统要进行每日测算，根据用户的属性对用户每日的用电情况进行监控；对于达到报警范围的用户，系统需通过多种渠道对用户进行报警；对于达到停电范围的用户，系统需进行人工审核，以确定是否执行停电操作。

2）系统设计原则。①实用性原则。实用性是衡量一个软件系统的重要指标之一，是软件系统逐步完善并趋于成熟的基础[3]。省级电网实时算费系统在开发过程中充分考虑到不同部门在业务需求上的差异，满足了界面友好、功能实用、操作简单的系统要求。②实时性原则。该系统能够进行实时地电费测算，并根据测算结果执行预警、停复电等操作，满足了系统实时性的要求。③平台化原则。系统在设计开发过程中充分利用信息化SG186营销业务软件平台，大大提高了系统的开发与实施效率。1.2　系统建设思路

省级电网实时算费系统是对原有信息化SG186营销业务应用系统的拓展与功能改进，整体建设思路按照本地费控和远程费控分步进行。先开展本地费控管理建设，待本地费控管理功能试点上线后，再

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系统开发与应用

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管理体制。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，选择业务较规范、采集覆盖率高的地市单位进行试点，在确保费控管理相关业务能够顺畅运行的前提下进行全省推广。

1.3　系统架构与部署模式

省级电网实时算费系统为集中式应用架构模型，系统应用服务器、数据库服务器均采用集中部署方式，并与原有信息化SG186营销业务应用系统合并部署。系统在开发过程中将数据存储管理、应用逻辑控制、界面显示功能进行分层设计，满足了系统对实时性的要求，强化了系统安全性与部署灵活性。实时算费系统整体架构如图1所示。

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图1 实时算费系统整体架构

Fig.1 Architecture of the real -time fee calculation system

省级电网实时算费系统采用全省统一部署模式，由省级电力公司集中部署系统应用环境与数据存储环境。该部署模式能够确保系统数据的安全性、完整性和保密性，大大降低了下属单位对于系统的建设和维护成本。

2　系统技术方案

2.1　系统开发环境

省级电网实时算费系统在安全性、高负载、可移植性等方面具有较高要求，因此系统采用较成熟的WebLogic 平台支撑Java 应用的软件环境，并采用B/S 设计模式支持系统的多层体系架构。数据库方面，系统采用Oracle10g 作为结构化数据库，以达到最优存取效率并满足系统海量数据的存储需求。由于该系统与信息化SG186营销业务应用系统是相辅相成的关系，因此，可与信息化SG186营销业务应用

系统的数据库服务器和应用服务器进行合并部署，从而降低系统建设成本。2.2　系统技术路线

省级电网实时算费系统中的业务应用从使用范围上看，主要分为2种：①受众面较为广泛的用电费用查询与收缴业务；②受众面相对狭窄的计费统计、数据转换与光盘导出等业务。基于这一特点，从技术路线角度看，系统主要由以下2部分组成：①采用J2EE 结构的Web 应用系统；②C/S 结构的系统定制工具集。其中，Web 应用系统主要采用J2EE 技术中的“Web/中间件/服务器”三层架构来实现；C/S 结构中的客户端工具集则采用Delphi 语言进行开发。此外，系统提供的所有标准应用服务均部署在应用服务器上，并使用Web Service 方式进行实现。2.3　系统关键技术

1）J2EE 技术。省级电网实时算费系统中的Web 应用模块，采用目前最流行的J2EE 技术进行开发。J2EE 是一种利用Java 2平台来简化企业系

统开发、部署和管理等复杂问题的体系结构，由一整套服务（Services ）、应用程序接口（APIs ）和协议构成，对基于Web 的多层应用程序开发提供功能支持。J2EE 技术使用层次化的体系结构，通过Web 表示层实现应用系统与用户间的衔接，采用业务逻辑层和数据处理层实现系统的基础服务和业务应用逻辑，并通过数据存储层来实现数据的集中存储与数据结构的统一，从而满足系统对于安全性、稳定性与可维护性的要求[4]。

2）Web Service 技术。Web Service 技术是基于网络的、分布式的、模块化的开放应用程序组件，可以在所有支持Internet 通信协议的操作系统上运行，并能够方便地实现分布式异构软件系统的对接与互联[5]。针对电网企业现有业务系统涵盖多种平台架构（.Net ，Domino ，J2EE ）的特点，省级电网实时算费系统采用Web Service 技术实现与其他业务系统之间的交互与集成。在开发过程中，省级电网实时算费系统为其他业务系统提供了“购电参数下发结果反馈”、“购电信息下发结果反馈”、“停复电执行结果反馈”等相关Web Service 服务。

3　系统功能模块设计

3.1　系统业务范围

省级电网实时算费系统主要实现电网企业的实

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时算费业务。实时算费业务是指系统根据客户预先缴纳的费用，实时测算客户剩余电费，并与系统预先设置的报警金额、可透支金额等基准值进行比较，完成预警、跳闸停电及合闸复电等控制操作。客户购电缴纳的费用均记为预收，通过营销系统进行抄表算费，结算电费由预收费用进行冲抵。省级电网实时算费系统的核心业务是实时算费和控制，根据实际业务需要，系统中的费控管理功能采用本地费控和远程费控相结合的方式。省级电网实时算费系统业务功能如图2所示。3.2　本地费控模块设计

本地费控是指由智能电表完成客户剩余电费测算，智能电表根据测算结果完成预警、告警、跳闸、允许合闸等控制操作，可通过CPU 卡、射频卡等固态介质以及网络等虚拟介质向智能电表中传输数据。本地费控适用于低压用电客户等计费方式单一的客户，主要通过CPU 卡、射频卡固态介质购电。对于网络不通畅、主站网络覆盖不到的用电区域，本地费

控具有较大的适用性。3.3　远程费控模块设计

远程费控是指由主机系统完成客户剩余电费测算，根据测算结果将预警、跳闸、允许合闸等指令通过网络远程下发到智能电表，由智能电表执行相应的控制命令。远程费控管理适用于已实现“全覆

盖、全采集”的区域。对于执行两部制电价等计费方式复杂、用电需求变化较大且对用电服务要求较高的高压用电客户，远程费控功能具有较高的适用性。省级电网企业通过远程费控管理功能，可以实现动态化、个性化的预警和停复电管理操作，同时提高电费风险控制能力以及客户服务水平。远程费控管理模块的功能较为复杂，图3为其业务流程框架。

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图3 远程费控模块业务流程框架

Fig.3 The business processes of the remote fee control module

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图2 省级电网实时算费系统业务功能

Fig.2 Functions of the real -time fee calculation system

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统开发与应用

Research and Design of Real-time Fee Calculation System for

Provincial Power Grids

LI Jia-wei

(Tongzhou Electric Power Company, State Grid Beijing Electric Power Company, Beijing 101100, China)Abstract: Starting from the application of smart meters, the construction and implementation of a real-time fee calculation system based on smart meters has been an inevitable choice for the power grid enterprises to accelerate the construction of real-time fee control business. This paper first introduces the research background of a real-time fee calculation system, then analyzes the overall design ideas and technical route of the system, and ? nally elaborates on the system’s main business scope and function modules. The applications of the completed system show that the system can not only improve the transparency of customer payment as well as the habits of customer electricity consumption and bill payment, but also reduce the pressure on the power grid enterprises to collect electricity charges, and provides a technical support for achieving an ef ? cient, economic, intelligent practice of grid business.

Key words: real time; fee calculation system; local fee control; remote fee control

李佳玮（1989–），男，北京人，助理工程师，从事电力营销及信息化工作。

作者简介：

4　结语

省级电网实时算费系统采用面向对象的多层架构和J2EE 技术，在原有信息化SG186营销业务平台的基础上进行设计与开发，实现了本地费控购电资金管理和远程费控预警、停复电等相关功能，具有良好的稳定性、适用性和可扩展性。实时算费系统的投入使用，能使客户随时了解用电情况，增加了电费透明度，改变了客户用电观念与缴费习惯，实现客户用电从后付费向预付费的转变，从而减轻了电网企业的电费回收压力，保证企业电费“颗粒归仓”。实时算费及远程费控功能地顺利实现，成为进一步提升供电服务水平和创新电费回收方式的有效手段，为实现高效、经济、智能化的电网业务应用提供了技术支撑。

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编辑　张京娜

收稿日期：2013-06-17