[關鍵詞]集抄集收模式；智能電費核算體系；智能電網(wǎng)

一、集抄集收模式的特點分析

集抄集收模式是電力公司針對用電信息采集與電費收繳環(huán)節(jié)采取的一種高效、便捷的管理方式。其特點有三點。一是自動化程度高。集抄集收模式能夠依托先進的智能電表和信息通信技術，實現(xiàn)電能數(shù)據(jù)的自動采集、處理和傳輸，從而大大提高抄表的效率和準確性，減少人工抄表的工作量和差錯率。二是集中管理效果好。通過集中抄表和集中收費，電力公司可以實時掌握用戶的用電情況和繳費狀態(tài)并及時發(fā)現(xiàn)異常用電行為和欠費風險，以便開展電費催繳和竊電打擊等工作，從而大大降低電費回收的成本和風險。三是用戶體驗度高。集抄集收模式能為用戶提供多樣化、個性化的電費繳納渠道，如網(wǎng)上營業(yè)廳、手機APP、銀行代扣等。在這一模式下，用戶可以隨時隨地查詢自己的用電信息和繳費記錄，根據(jù)自身需求靈活選擇繳費方式和時間，無需到營業(yè)廳排隊等候，這極大地提高了用戶的獲得感和滿意度。

集抄集收模式順應了電力體制改革和信息技術發(fā)展的趨勢，是提高供電服務質(zhì)量、構(gòu)建和諧電力營商環(huán)境的重要舉措。

二、集抄集收模式下智能電費核算體系構(gòu)建思路

（一）構(gòu)建多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡

多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡是打造集抄集收模式下智能電費核算體系的基礎。構(gòu)建多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡，首先，需要建立全覆蓋、多層次的電能數(shù)據(jù)采集體系。為此，在用戶層面需要大力推廣智能電表的安裝和部署，實現(xiàn)用電信息的精準采集。在變電站、配電房等關鍵節(jié)點需要部署智能測控裝置，對電網(wǎng)運行參數(shù)進行實時監(jiān)測。在輸電線路上也需要布設在線監(jiān)測設備，以實現(xiàn)對線路狀態(tài)的動態(tài)評估。通過全覆蓋的部署，能夠構(gòu)建起縱向到戶、橫向到邊的電能數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡。其次，需要統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集標準，提高數(shù)據(jù)互操作性。為此，需要制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集規(guī)范和接口標準，規(guī)范數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)頻率和數(shù)據(jù)質(zhì)量等要素，實現(xiàn)多個采集終端的無縫對接和數(shù)據(jù)共享。同時，需要通過總結(jié)最佳實踐與優(yōu)秀方案，進一步提高數(shù)據(jù)采集的規(guī)范性和一致性。最后，需要引入新技術，提高數(shù)據(jù)采集的智能化水平。為此可以積極應用物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算等新技術，以優(yōu)化數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡架構(gòu)，還可以在智能電表、用電信息采集終端等設備中嵌入智能算法，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式處理和智能分析，減輕數(shù)據(jù)傳輸壓力。同時，可以探索數(shù)據(jù)采集終端的即插即用、自組網(wǎng)等智能化功能，以簡化設備部署和維護流程。

（二）搭建安全可靠的數(shù)據(jù)傳輸通道

搭建安全可靠的數(shù)據(jù)傳輸通道能為集抄集收模式下智能電費核算體系提供重要保障。為此，首先要構(gòu)建多級安全防護體系，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鱾€環(huán)節(jié)，可以采用縱深防御的安全策略，即在數(shù)據(jù)采集終端嵌入安全加密芯片，對敏感數(shù)據(jù)進行加密存儲和簽名認證，防止數(shù)據(jù)被非法讀取和篡改；或在數(shù)據(jù)傳輸過程中采用高強度的加密算法，通過對數(shù)據(jù)進行加密傳輸，確保即使數(shù)據(jù)被截獲，也難以破解。在數(shù)據(jù)接收端則可以嚴格驗證數(shù)據(jù)來源的真實性和完整性，并對失敗的數(shù)據(jù)請求進行安全日志記錄和報警，以及時阻斷可疑行為。同時，可以建立安全管理制度以明確各崗位的安全職責，規(guī)范安全操作流程，加強安全意識教育，提高全員安全防范能力。其次要提高通信網(wǎng)絡的可靠性，采用如光纖通信、5G等高可靠性的通信技術，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾屎头€(wěn)定性。同時，建立完善的網(wǎng)絡運維管理制度，定期對通信設備進行巡檢和維護，對潛在的故障隱患及時排查和處理，確保通信網(wǎng)絡的穩(wěn)定運行。針對偏遠地區(qū)等通信條件較差的場景，可以制定專門的通信保障預案確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。最后要建立?shù)據(jù)傳輸?shù)膫浞莺腿轂臋C制。對關鍵數(shù)據(jù)和通信鏈路進行冗余備份，一旦出現(xiàn)故障，可以快速切換到備用通道，保障數(shù)據(jù)傳輸不中斷。針對重要的計量數(shù)據(jù)，可以建立異地災備中心定期進行數(shù)據(jù)同步和備份，確保即使主中心發(fā)生災難性事件，也能快速恢復數(shù)據(jù)傳輸功能。不僅如此，還需要不斷優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆酚伤惴ê驼{(diào)度策略，合理平衡通信鏈路的負載，通過動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先級以提高通信資源的利用率。

（三）開發(fā)智能高效的數(shù)據(jù)處理平臺

開發(fā)智能高效的數(shù)據(jù)處理平臺是集抄集收模式下智能電費核算體系的核心環(huán)節(jié)。為了更好地搭建平臺，第一步要構(gòu)建高性能的計算框架。采用分布式計算架構(gòu)，基于Hadoop、Spark等大數(shù)據(jù)處理平臺，搭建可擴展、高可用的計算集群，并利用并行計算、內(nèi)存計算等技術，優(yōu)化計算任務的調(diào)度和執(zhí)行，提高數(shù)據(jù)處理的速度和效率。對計算密集型任務，采用異構(gòu)計算架構(gòu)，可以引入GPU、FPGA等專用加速器，進一步提高計算性能。同時，可以建立完善的數(shù)據(jù)治理體系，制定數(shù)據(jù)質(zhì)量標準，規(guī)范元數(shù)據(jù)管理，對數(shù)據(jù)進行清洗、轉(zhuǎn)換、集成，提高數(shù)據(jù)的準確性和一致性。第二步要提供靈活智能的數(shù)據(jù)服務。構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務總線，封裝標準化的數(shù)據(jù)訪問接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換；針對不同的業(yè)務場景，提供個性化的數(shù)據(jù)服務，滿足用戶側(cè)、企業(yè)側(cè)、市場側(cè)等不同主體的數(shù)據(jù)需求；同時積極推進數(shù)據(jù)的開放共享，建設電力大數(shù)據(jù)共享平臺，以促進數(shù)據(jù)要素的流通和價值釋施此外，可以建設數(shù)據(jù)可視化平臺，采用圖形化、交互式的方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，以提高數(shù)據(jù)洞察的直觀性和易用性。

三、集抄集收模式下智能電費核算體系的應用路徑

（一）優(yōu)化電表設計，滿足多樣化用電需求

在集抄集收模式下，優(yōu)化電表設計可以滿足多樣化用電需求，是智能電費核算體系應用的重要路徑。首先，需要提高電表的計量功能與精度。采用高精度的計量芯片與算法，可以實現(xiàn)電能參數(shù)的精準采集與計算，且電表可以支持多費率、分時計量等復雜計量方式，滿足不同用戶的差異化計費需求。同時，電表需要具備多種通信接口以實現(xiàn)與數(shù)據(jù)采集終端的靈活連接。其次，要拓展電表的智能化功能，提供更多增值服務。在電表中集成用電信息采集、電能質(zhì)量監(jiān)測、用電安全預警等功能，可以實現(xiàn)用電數(shù)據(jù)的綜合采集與分析，并提供用電賬單查詢、在線繳費、電量預測等智能化服務，方便用戶管理用電。同時，電表要支持遠程升級與參數(shù)配置，實現(xiàn)電表功能的動態(tài)擴展與優(yōu)化。

例如，某電力公司在智能電表中集成了用電負荷分析功能。此功能通過采集用戶的詳細用電數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析技術，對用戶的用電行為進行深入挖掘，以識別用電負荷的特征與規(guī)律；并基于分析結(jié)果，為用戶提供個性化的用電優(yōu)化策略，包括但不限于合理調(diào)配用電時段、選擇優(yōu)惠電價政策等，旨在幫助用戶實現(xiàn)智能用電、節(jié)能降耗的目標。同時，該功能還可以預測用戶未來的用電需求，為電網(wǎng)的負荷平衡與電力調(diào)度提供決策支持，從而提高供電可靠性。這種智能化的電表設計，不僅能夠滿足用戶多樣化的用電需求，還能為電力公司提供創(chuàng)新服務的手段，實現(xiàn)多方共贏。

（二）完善通信架構(gòu)，實現(xiàn)全覆蓋數(shù)據(jù)采集

在集抄集收模式下，完善通信架構(gòu)，實現(xiàn)全覆蓋數(shù)據(jù)采集，是智能電費核算體系應用的關鍵路徑。為此需要構(gòu)建多層次、多方式的通信網(wǎng)絡，通過采用光纖、電力線載波、無線通信等多種通信技術，形成覆蓋全面、冗余備份的通信網(wǎng)絡架構(gòu)。在局域范圍內(nèi)，可以利用電力線載波、微功率無線等技術，實現(xiàn)低成本、高可靠的“最后一公里”通信連接。在廣域范圍內(nèi)，可以采用光纖、4G/5G等高速通信技術，構(gòu)建骨干傳輸網(wǎng)絡以滿足海量數(shù)據(jù)的實時回傳需求。同時，還需要優(yōu)化通信協(xié)議與數(shù)據(jù)格式，提高數(shù)據(jù)傳輸效率。采用輕量級、高效率的通信協(xié)議，如MQTT、CoAP等，以減小數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸捳加门c時延。此外，可以對采集的數(shù)據(jù)進行壓縮、加密處理，減小數(shù)據(jù)量，保障數(shù)據(jù)安全。

例如，某電力公司在偏遠山區(qū)建設了一套微功率無線通信網(wǎng)絡，用于采集分布式光伏發(fā)電的電量數(shù)據(jù)。相比傳統(tǒng)的有線通信方式，微功率無線通信具有部署靈活、覆蓋廣泛的優(yōu)勢，能夠通過在每個光伏電站安裝微功率無線通信模塊，利用自組網(wǎng)技術，構(gòu)建起一張覆蓋全域的無線通信網(wǎng)絡。通過多跳路由的方式，數(shù)據(jù)采集終端可以將光伏發(fā)電數(shù)據(jù)傳輸?shù)郊衅鞴?jié)點，再通過4G網(wǎng)絡回傳到主站系統(tǒng)。此外，公司還開發(fā)了一套智能化的通信網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，可以對無線節(jié)點進行遠程配置、狀態(tài)監(jiān)控、故障診斷等操作，大大提高了通信網(wǎng)絡的運維效率。通過這種方式，電力公司可以實現(xiàn)偏遠山區(qū)的全覆蓋數(shù)據(jù)采集，為分布式光伏發(fā)電的精細化管理與智能電費核算提供數(shù)據(jù)支撐。

（三）革新計費模型，適應復雜電價政策

在集抄集收模式下，為了更好地適應復雜電價政策，電力公司可以革新計費模型，這是智能電費核算體系應用的重要思路。革新計費模型首先需要構(gòu)建靈活可配置的計費規(guī)則引擎。具體可采用基于規(guī)則的計費模型，將電價政策、計費公式等以規(guī)則的形式進行抽象與建模，并通過可視化的規(guī)則編輯器，實現(xiàn)計費規(guī)則的靈活配置與動態(tài)調(diào)整。計費規(guī)則引擎可以根據(jù)實時電價、用電量等參數(shù)自動觸發(fā)相應的計費規(guī)則并實現(xiàn)電費的實時準確計算。其次需要開發(fā)智能化的電價優(yōu)化模型，支持復雜電價政策的自動分析與優(yōu)化。具體可以利用大數(shù)據(jù)分析技術，對海量用電數(shù)據(jù)進行挖掘分析，識別用戶的用電模式與特征，并結(jié)合實時電價信息，建立電價優(yōu)化模型，自動為用戶匹配最優(yōu)的電價政策組合以實現(xiàn)電費支出的最小化。同時，電價優(yōu)化模型還可以預測未來的電價走勢，為用戶提供電費管理的決策支持，幫助用戶合理安排用電，以進一步降低電費成本。

例如，某電力公司為響應階梯電價政策，開發(fā)了一套智能化的階梯電價計費模型。該模型能夠基于用戶的歷史用電數(shù)據(jù)，利用機器學習算法，建立用戶用電負荷的預測模型；還能夠根據(jù)預測的用電量，結(jié)合階梯電價的級距與電價，自動計算用戶在不同階梯下的電費支出；同時，該模型可以模擬不同的用電行為方案，評估其對電費支出的影響，為用戶提供最經(jīng)濟的用電策略。用戶可以通過移動App、微信公眾號等渠道，查看自己的階梯電價檔位、電費明細、優(yōu)化建議等信息，便于實現(xiàn)對電費的透明管理與智能節(jié)約。通過這種智能化的階梯電價計費模型，電力公司不僅能提高電費核算的精準性，還能為用戶提供增值服務，豐富用戶體驗。

（四）探索多元應用，創(chuàng)造智能電網(wǎng)新價值

在集抄集收模式下，為了更好地創(chuàng)造智能電網(wǎng)新價值，電力公司需要探索多元應用，這是智能電費核算體系應用的創(chuàng)新路徑。為此，首先需要深度挖掘電費數(shù)據(jù)的價值，延伸電費核算的應用場景。具體而言，可以利用大數(shù)據(jù)分析技術，對海量的電費數(shù)據(jù)進行多維度、多角度的探索分析，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后隱藏的價值洞察；還可以基于電費數(shù)據(jù)的用戶畫像、負荷特性和區(qū)域差異等分析結(jié)果，開發(fā)面向電力營銷、電網(wǎng)規(guī)劃與節(jié)能服務等領域的創(chuàng)新應用，實現(xiàn)電費數(shù)據(jù)價值的多元化變現(xiàn)。其次，與外部系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與業(yè)務協(xié)同，構(gòu)建智能電網(wǎng)的生態(tài)體系。這需要打破電費核算系統(tǒng)的數(shù)據(jù)壁壘，通過標準化接口，與客戶關系管理、需求響應管理和分布式能源管理等方式系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)與業(yè)務集成。為此，可以利用電費數(shù)據(jù)支撐外部系統(tǒng)的智能化運行，同時借助外部數(shù)據(jù)完善電費核算的功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值的共享共創(chuàng)。

例如，某電力公司利用智能電費核算系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，開發(fā)了一款面向中小企業(yè)的智慧能效服務平臺。該平臺通過分析企業(yè)的電費數(shù)據(jù)，識別其能耗特征與效率瓶頸，為企業(yè)提供針對性的節(jié)能改造方案并持續(xù)監(jiān)測改造效果。同時，平臺還可以預測企業(yè)未來的用電需求，自動為企業(yè)申請電力需求響應項目，在滿足企業(yè)用電需求的同時，實現(xiàn)電網(wǎng)的削峰填谷。在此期間，企業(yè)可以通過平臺查看自己的能效指標、節(jié)能潛力、電費預算等信息，并與同行業(yè)企業(yè)進行對標，找出差距與不足。通過這種創(chuàng)新應用，電力公司不僅能拓展服務領域，創(chuàng)造新的利潤增長點，還能為企業(yè)客戶帶來實實在在的節(jié)能價值，實現(xiàn)企業(yè)、電網(wǎng)、環(huán)境的多方共贏，彰顯了智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)應用的巨大潛力。

結(jié)語

集抄集收模式下智能電費核算體系的應用是智能電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，通過構(gòu)建多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡，搭建安全可靠的數(shù)據(jù)傳輸通道，開發(fā)智能高效的數(shù)據(jù)處理平臺，能夠形成一套技術先進、功能完備的智能電費核算解決方案。在此基礎上，優(yōu)化電表設計、完善通信架構(gòu)、革新計費模型、探索多元應用，進一步提升智能電費核算體系的應用價值，在實現(xiàn)電費核算的精準高效的同時，為電力用戶帶來了更加優(yōu)質(zhì)便捷的服務體驗。