安全费控体系与低压费控设备应用

安全费控体系与低压费控设备应用

孔璐璐

国网甘肃省电力公司定西供电公司 甘肃 定西 743000

摘要：近年来，我国发达地区普遍开展了低压集抄建设，并且应用了智能电能表，这表示电能费控体系在不断朝着安全化、规范化方向发展。为了顺应我国电能计量管理工作的发展趋势，电力企业需要积极进行费控体系建设及完善，并且加大对新型费控电能表的应用力度，以此来实现对电能计量管理的深入理解和实践。

关键词：安全费控体系；密钥管理系统；费控设备

本文阐述安全费控体系的建设，低压费控设备的应用，包括安全费控体系结构、密钥管理系统、计量自动化系统、密码机应用、费控电能表及外部断路器应用。

1 安全费控体系建设分析

1.1 安全费控体系结构

本次建设的安全费控体系以密钥管理系统为核心结构，涵盖了营销系统、计量自动化系统、检测系统、发行系统，应用了密码机等集成硬件密码设备，以此来确保电能计量数据传输的安全性和稳定性。本次安全费控体系适合应用在电力企业现代化电能计量管理中，能够在确保电能计量精准程度和实时程度的基础上，提高电能计量管理的安全程度，有利于电力企业合理预防运营管理风险，进而提供更加高效高质的供电服务。

1.2 密钥管理系统

密钥管理系统作为安全费控体系的关键组成部分，主要负责密钥生成、恢复、备份、传输、更新、销毁等操作。密钥管理系统的运行流程如下：首先接收密码机、操作手册、密管工具卡等相关应用指令和标准；其次确保系统运行环境的良好，并且安装相关软件，通过软件生成本级根密钥；再次根据二次发行分散代码生成二次发行业务密钥，通过密码机传输到二次发行系统；最后根据业务分散代码生成相应系统的密钥，通过密码机传输到营销系统、计量自动化系统、检测系统、发行系统中。

1.3 计量自动化系统

我国电力企业应用的计量自动化系统主要有两种，分别为远程计量自动化系统及本地计量自动化系统。远程计量自动化系统如下：费控电能表负责电量计量，通过远程通信信道与计量自动化系统自动连接，向系统上传电量计量数据；计量自动化系统对电量计量数据进行异常数据过滤及处理，将处理好的电量计量数据上传至营销系统；由营销系统进行电量计费，并且依据用户的电费余额，向费控电能表发起欠费停电、电费缴纳预警、缴费复电等远程控制命令，如图2所示。

本地计量自动化系统如下：费控电能表负责电量计量和电量计费，并且依据用户的电费余额，完成拉合闸操作，以此来实现欠费停电、电费缴纳预警、缴费复电等控制，同时将电量计量和电量计费数据上传至营销系统；由营销系统通过通信信道向费控电能表发起电费缴纳控制命令。

图2 远程计量自动化系统

在实际应用过程中，远程计量自动化系统与本地计量自动化系统能够实现自动转换，考虑到远程计量自动化系统对于通信环境的要求较高，在通信环境恶劣的情况下可以选择先应用本地计量自动化系统，等到通信环境有所好转后，再转换为远程计量自动化系统。

2 低压费控设备

2.1 密码机

密码机是密钥管理系统开展密钥相关操作的载体，使得密钥能够在密钥管理系统及企业业务系统中以离线方式进行传输。按照应用功能，可以将密码机分为密管密码机和应用密码机，密管密码机为主要密码机，功能为存储本级根密钥、生成企业业务系统密钥；应用密码机可以进一步分为检测密码机，功能为生成检测系统密钥；计量自动化密码机，功能为生成计量自动化系统密钥；营销密码机，功能为生成营销系统密钥；发行密码机，功能为生成发行系统密钥。

2.2 费控电能表及外部断路器

本文两种计量自动化系统都需要应用费控电能表，不同计量自动化系统应用的费控电能表功能有一定差别，远程计量自动化系统下，费控电能表只需要具备电量计量及数据传输功能。本地计量自动化系统下，费控电能表需要具备电量计量、电量计费、拉合闸、数据传输功能。目前，应用最为普遍的费控电能表为三相费控电能表，为开关外置型费控电能表，想要实现电量及电费计量自动化，需要配置相应的外部断路器。三相费控电能表控制外部断路器的方式主要分为两种：（1）基于常开触点和常闭触点的无源节点控制方式，三相费控电能表中的一对辅助端子能够输出无源无极性开关信号，通过信号实现对外部断路器的控制。（2）有源输出控制方式，一个辅助端子能够输出电压控制信号，通过信号实现与三相费控电能表供电线路相连，并且由一个辅助端子接受外部断路器反馈信号。除了三相费控电能表之外，单相费控电能表也是应用频率相对较高的费控电能表，分为开关外置型和开关内置型两种。开关内置型单相费控电能表自带内部断路器，不但能够自动完成拉合闸操作，还能够实现对开关运行状态的实时反馈，具有灵活程度及独立程度较高的应用优势。开关外置型单相费控电能表需要配置相应的外部断路器，均应用有源输出控制方式，控制过程同上。

在实际应用过程中，三相费控电能表与单相费控电能表分别适合应用在不同的供电场合，其对断路器类型的要求同样不同，三相费控电能表适合应用4P断路器，额定电流为125A；单相费控电能表适合应用2P断路器，额定电流为80A。

3 安全费控体系与低压费控设备的应用

3.1 应用目标

电力企业应用安全费控体系与低压费控设备的目的是做好电量计量及计费工作，进而为电力营销工作的进行提供明确数据依据，在此基础上，管理者可以通过安全费控体系远程控制及收集整理用户用电信息。安全费控体系的建设需要满足电力企业在既定范围内的用户用电自动化管理需求，并且需要同时考虑到供电范围内的不同类型用户需求，如变电站、发电厂、民用电用户、商用电用户等。

3.2 应用原则

安全费控体系与低压费控设备应用需要满足基本原则，这样才能够实现对供电范围内用户用电的统一管理。

3.3 应用功能

安全费控体系与低压费控设备对应用功能有着绝对的要求，只有具备既定功能，电力企业才能够完成用户用电信息统计及管理工作。①数据传输功能，全费控体系与低压费控设备需要向营销系统传输用户用电数据，因此需要确保传输效率及传输数据完整程度，并且建立数据库来储存和备份数据。②电力需求侧管理功能，全费控体系与低压费控设备需要通过用户用电信息，进一步评估电力系统运行效益和成本，在此基础上进一步规划电力资源分配及供给规划。③线损计算功能，全费控体系与低压费控设备需要通过电力系统运行情况，确定电力资源输出量和输入量，以此来明确电力资源传输线路损耗情况，决定是否完善传输线路。

4 结语

安全费控体系建设及低压费控设备应用，有利于提高电力企业电能计量管理质量和效率，这是因为良好费控体系能够实现较为准确、安全、自动化的电能计量，为电能营销、电能费用检测等后续电能计量管理工作的进行提供准确依据，而低压费控设备能够降低费控设备功耗，可以节约电能计量管理成本。

参考文献

[1]魏凯,段振梁.低压费控计量装置的设计与实现[J].集成电路应用,2021,38(06):162-163.

[2]孟劼.费控系统在营销业务中的应用分析[J].科技创新与应用,2020(26):166-167.

[3]谢学辉.电力外挂费控停电装置创新应用[J].农村电工,2020,28(08):30.