[发明专利]预付费电能表

说明书

技术领域

本发明涉及一种计量设备，尤其涉及一种预付费电能表。

背景技术

预付费电能表除了具有普通电能表的计量功能外，特别的是用户先买电，买电后才能用电，若用完电后用户不继续卖电，则自动切断电源停止供电。预付费电能表的电费预存方法有两种，一种为代码式，一种为写卡式。

代码式原理为：管理系统将用户信息和购电信息结合起来生成一组加密代码，并交给用户自己输入到电表中，电表经过正确解密后得到预存电量或金额并保存。

写卡式原理为：将预购电量或金额写入专用电子卡(存储器)中，交给用户持电子卡到对应电表上进行通讯，预购值自动送入电表中。其中，电子卡或称IC卡，也称购电卡，都是由专用的IC芯片经过特殊封装后而成，常见购电卡按通讯方式分为接触式和非接触式。

在预付费电能表行业，其行业规范也已经开始国际化，IEC62055是2007年发布的第一个关于预付费电能表方面的国际标准。IEC62055系列标准规定了付费电能表系统的系统框架、表计、传输协议、介质、通信协议等，其核心内容在IEC62055-41部分。该标准前身为NRS 009-6，NRS 009-7，相关产品早期在南非使用，后推广到其他国家，后经过STS协会的努力，该标准被IEC采用，并于2007年正式发布，目前符合IEC62055标准的电能表在非洲、南美、东南亚得到广泛使用，并有逐步扩大的趋势。

IEC62055-41标准名称为“Electricity metering-Payment systems-Part 41：Standard transfer specification(STS)-Application layer protocolfor one-way token carrier systems”，现行版本为2007-05发布版本，内容主要源自NRS 009-6-6，NRS 009-6-7，NRS 009-7，规定了付费系统的应用层，包含数据分类及定义、加解密算法、加解密过程、密钥分类及密钥更新、数据解析流程、错误信息码等。

IEC62055-41实现了将预置电量加密为20个数字字符，电能表接收到这20个数字字符后，经过解密得到实际的电量。电能表接收20个数字字符的主流方式目前是在电能表正面使用数字键盘，用户通过按键的方式输入。

IEC62055标准由STS协会维护，有些用户也将符合IEC62055的电能表称为STS规范电能表。

现行STS规范电能表的费率管理，主要在主站管理系统中完成，主站管理系统将用户按用电类型分类，并使用TI(Tariff Index)标识，在售电时根据TI使用不同的费率计算电费。对于电价不随时间改变的情况，这种计费方式是没问题的。但若供电公司想使用分时计费，在一天中，不同的时间段使用不同的电价，如白天一个电价，晚上一个电价，STS使用TI标识管理费率的方式就不能满足这类要求。

在IEC62055标准之外，现有技术预付费电能表为满足不同电价收费需求，也出现了电能表的分时复费率功能。需求的来源原因是，用电高峰期供电紧张，用电低谷期电消费不足。为了消峰填谷，分时复费率功能在一些国家及地区已经被采用。分时复费率功能指在一天中，不同的时间段电价(费率)不同，有些地方还规定周休日跟工作日费率不同，节假日费率也不同。因此，完整的分时复费率功能应有三套费率，分别用于节假日，周休日和工作日，每一套费率可按不同时间段使用不同费率。分时复费率电能表表内必须有时钟，并有不同费率的用电量统计，根据当前时间处于哪个费率时段内，将用电量累计到该费率用电量中。

比如，费率电价表：峰费率0.8$/kWh、平费率0.7$/kWh、谷费率0.5$/kWh，那么：

第一套费率时段表：

00:00～07:00谷费率

07:00～12:00平费率

12:00～14:00峰费率

14:00～18:00平费率

18:00～22:00峰费率

22:00～24:00谷费率

第二套费率时段表：

00:00～01:00峰费率

01:00～08:00谷费率

08:00～24:00峰费率

第三套费率时段表：

0:00～24:00平费率