基于VB的可视化电费核算软件设计与应用

林　鹏， 孙宏武， 郑晓然， 顾志杰

(国网铜陵供电公司， 安徽　铜陵　244000)



基于VB的可视化电费核算软件设计与应用

林鹏， 孙宏武， 郑晓然， 顾志杰

(国网铜陵供电公司， 安徽铜陵244000)

摘要：针对当前借助计算器手工核算电费工作量大、差错率较难保证的问题，提出基于VB的可视化电费核算软件平台。该软件平台只需输入电表指数和公式系数，便可直观地给出电量、变线损、力调值等电费计算参数，较采用计算器手工核算电费、手工查表法计算变线损和力调值的效率高43.16%、差错率降低2.86%。通过实际电费核算应用结果表明，该电费核算软件能有效提高电费核算的效率和准确率，缩短工时且易于操作和推广应用，有助于供电企业人力资源集约化建设。

关键词：可视化软件;电费核算;电能计量

电费抄核收是供电企业营销业务流程的重要环节，目前大工业客户和专线客户的电费核算工作主要借助计算器手工核算，户数多，工作量大，电费核算占用工作时间长，差错率较难保证，因此提高电费核算效率和准确率显得尤为重要。在发行电费前需要手工核算基本电费、变损及线损等参数的计算结果是否正确，避免客户申请用电业务变更(暂停、新装、增容、减容、暂换等)，系统参数未及时对应更新而出现电费计算差错。为此很多学者积极探讨提高电费核算质量的方法，文献[1]给出提高电费核算质量的宏观措施，如促进各部门间配合、电费账本保管要施行制度化、新装用户建账立卡工作要合理、电量调整及电费退补工作要规范化、变更传单处理要严格化。文献[2]指出了“大营销”体系建设电费集中核算面临的困难和做好电费核算的措施，结合工作实际从完善机构设置与职责管理、针对性的岗位培训、规范营业管理制度、加大营销信息系统建设、电费核算轮岗和建立高效实用的交流平台六个方面助力提高电费核算质量。本文从电费核算的具体工作内容出发，着眼借助计算器手工核算电费的效率较低，差错率较难保证的实际困难，提出用易于操作、人机界面友好的核算软件替代计算器进行电费核算。核算软件实用易用，是文献[1]和文献[2]给出提高电费核算质量措施的具体应用和补充，在实际电费核算工作中取得了立竿见影的效果。

1电费核算的内容和步骤

电费核算是电费管理工作的中枢部分，也就是电费“审核”，电费是否按照规定及时、准确地收回，账务是否清楚，统计报表数字是否准确，关键在于电费核算的工作质量。电费核算需要关注客户的电量、电费突增突减，电价的执行，计量方式，力调值，变损、线损、基本电费收取等节点，特别是专变客户的业务变更，如暂停、新装增容、减容、暂换等，需要手工计算核对变损、线损、基本电费的收取是否正确。在此过程中，稍不小心就可能造成电费发行差错。

目前专线等重要客户的电费核算流程步骤如图1所示，核对SG186营销系统拟打的电费明细账单与手工抄表卡片电量电费计算的结果是否一致，如果二者结果有异，则返回核对录入的电表指数和用电业务变更记录，重新计算核对，直至二者结果一致方可发行电费，以保证电费的准确性，从而杜绝电费发行差错。

2借助计算器手工核算电费

为便于电量电费对账，供电企业为重要的大工业客户和专线客户建立了抄表台账，每月在电费发行前定期手工核算这些用户的电费。最常用的方法就是手工将本月抄见指数录入抄表卡，然后借助计算器依据抄表卡载录的该户的用电参数信息和业务变更记录计算电量、基本电费、力调值等参数。

图2给出了某供电企业为某专线客户建立的抄表卡。抄表卡包含用户基本信息、业务变更记录、每月抄见电表指数(总、峰、平、谷)和电量、用电类别和电价、变线损计算公式、功率因数和力调值等参数。

抄表员借助用电信息采集终端远采集抄或采用抄表器到现场红外抄表得到本月电能指数M本月，根据档案信息查询到上月电能指数M上月和实际倍率C，计算可得本月抄见电量W为：

W=C×(M本月-M上月)

(1)

如果供电线路为专线，客户拥有供电线路的产权，则该专线的线路损耗要计入计费电量，线路损耗ΔA的计算公式为：

(2)

式(2)中k为线损系数，A总是线路末端的总电量，T是该条线路的实际用电时间，该时间按实际用电天数计算，不足一天的按一天计算[3]，即：

T=D×24

(3)

式(3)中D为该线路实际用电天数。

当采用高供低计的计量方式时，变压器的损耗则需另外计算[4]。

Sp=A×μ+PFe

(4)

式(4)中，Sp为变压器有功损耗，A为有功抄见总电量，μ为变压器铜损率，PFe为变压器有功铁损。变压器无功损耗计算公式如式(5)所示：

Sq=A×μ×K+QFe

(5)

式(5)中，Sq为变压器无功损耗，K为变压器无功损耗系数，QFe为变压器无功铁耗。

有功抄见电量A、有功线损ΔA和有功变损Sp构成有功总电量Wp，抄见无功电量Q、无功线损ΔAQ和无功变损Sq构成无功总电量WQ，即：

Wp=A+ΔA+Sp

(6)

WQ=Q+ΔAQ+Sq

(7)

功率因数奖惩措施作为一项调整负荷功率因数的手段，可以提高输电线路的利用效率，改善电能质量[5~7]。供电企业根据不同的用电类别制定了不同的奖惩标准，制成依照力率调整电费表。如表1所示，给出了依照力率调整电费表的一部分内容，可以根据(无功/有功)的范围，依据相应的标准，查询出对应的功率因数值和力调值。

表1　依照力率调整电费表

综上分析可知，要借助计算器手工核算电费的内容包括计算基本电费、有功抄见电量、有功线损、有功变损、无功抄见电量、无功线损、无功变损、有功总电量、无功总电量等参数值。计算完成后依据无功总电量与有功总电量的比值的范围查询表1得出功率因数和力调值，计算量大而且需要手工查表，更是降低了电费核算的效率。因此设计一个易于操作、界面友好的可视化电费核算软件具有实用意义并且刻不容缓。

3可视化电费核算软件设计

针对电费核算要计算的参数多，借助计算器手工计算效率低、准确率较难保证的困难，本文基于VB设计了可视化电费核算软件。该软件包括四个模块，分别为基本电费和电量计算模块、变损与线损计算模块、功率因数与力调值计算模块、电价查询模块。

3.1　基本电费和电量计算模块

3.1.1基本电费计算

我国用电容量在315kVA及以上的大工业用户执行两部制电价，用户需要交纳基本电费。基本电费的收取分为按照容量和按照最大需量收取两种方式，二者对应不同的基本电费单价[3,4]。

本文设计了基本电费计算模块，如图3所示，按照容量计算基本电费时，需要输入用户的用电容量和实际用电天数。按照最大需量计算基本电费时需要输入最大需量指数，依据公式(8)计算出最大需量。如果实际最大需量超过核定的最大需量，则在计算基本电费时超过部分的基本电费加倍收取，一般要求核定需量不得小于运行容量的40%[3]。

Wmax=C×Nmax

(8)

式(8)中Wmax表示最大需量，C为倍率，Nmax为最大需量指数。

3.1.2电量计算

电量包括有功电量和无功电量两个部分，计算方法见公式(1)，在如图3所示的计算模块中只需输入倍率、本月指数及上月指数即可计算并显示出电量。一般只需计算出电量总W总、电量峰W峰、电量谷W谷，而电量平W平由公式(9)自动求得。

W平=W总-W峰-W谷

(9)

电量计算模块的结果将作为变线损计算和功率因数计算的源数据，因此准确地录入倍率和电表指数是计算正确与否的关键一步。计量装置安装在用户变的专线客户，还需要计算线损，计量方式为高供低计时，变损也要计算并作为计费电量的组成部分。

3.2　线损与变损计算模块

3.2.1线路损耗计算

专线客户要支付相应输电线路损耗产生的电费，因此在发行电费前要准确地计算出线损[8,9]。线路的损耗由线型、线路长度、线路材质、电量、通电时间等参数决定。在受理业扩报装业务时，由勘察设计部门通过现场实际情况计算出线损系数k，录入供用电合同和相关的业扩报装受理资料，建立客户档案，在收取电费环节，线损电量计算公式见公式(2)，这里主要介绍有功线损的计算。

如图4所示，在变损与线损计算模块中填写该条线路的运行时间T，线损系数k，计算出总抄见电量后，计算模块就会给出对应的线路损耗和总有功电量。其中总有功电量为有功总抄见电量、有功线损及有功变损之和，即：

WP总=WP抄见+WP线损+WP变损

(10)

供电企业在用户每一个受电点内按不同电价类别，分别安装用电计量装置，其线损按比例分摊。在计算模块中填入分电量后即可计算出对应分摊的分线损电量。

3.2.2变压器损耗计算

变压器有公变和专变两种，专变的所有权归用户，其损耗需要计入电费电量。变压器损耗包括有功损耗和无功损耗，这里主要介绍有功损耗的计算方法。

变压器有功损耗由固定不变的变压器铁耗和随电量变化的变压器铜耗组成[10]。变压器铁耗可由现场铭牌数据查询后录入抄表台账中。由公式(4)可知，变压器铜耗与铜损率系数及电量成正比，其中铜损率由变压器的结构决定。如图4所示，在变损与线损计算模块中录入铜损率μ、变压器K值、有功铁损PFe、有功抄见电量WP抄见、无功铁损QFe后，点击开始计算按钮即可给出变损有功和变损无功。点击重新输入按钮，清除所有数据。

3.3功率因数和力调值计算模块

提高系统功率因数，可以充分利用供电设备和线路的容量，减小线路中的损耗，改善供电质量，提高电网运行稳定性[11~13]。文献[13]规定无功电力应就地平衡，用户应在提高用电自然功率因数的基础上，按有关标准设计和安装无功补偿设备，并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除，防止无功电力倒送。除电网有特殊要求的用户外，用户在当地供电企业规定的电网高峰负荷时的功率因数，应达到下列规定：

(1)100千伏安及以上高压供电的用户功率因数为0.90以上。(2)其他电力用户和大、中型电力排灌站、趸购转售电企业，功率因数为0.85以上。

(3)农业用电，功率因数为0.80。

功率因数调整电费办法按照国家规定执行，现行标准参见表1。

如图5所示，在功率因数与力调值计算模块中选择力调标准后，输入有功电量和无功电量值后点击功率因数计算按钮就可计算出对应的功率因数和力调值。

3.4　电价查询模块

我国正在积极稳妥推进电价市场化进程，继续优化销售电价分类结构，减少交叉补贴，建立有利于节能减排，引导用户合理用电的电价体系。了解电价政策，给用户解释电价方面的疑问是电力营销的基本业务之一，因此设计电价查询模块便于查询目前执行电价政策。

峰谷分时电价(peak and valley time-of-use electricity price，TOU)作为电力需求侧管理或市场环境下的需求响应措施，通过电价信号来引导用户采取合理的用电结构和用电方式[14,15]。合理的峰谷分时电价策略对改善负荷曲线形状，提高系统负荷率，降低电网电能损耗，保护用户的利益具有重要意义[16,17]。实行阶梯式电价主要是为了在保证提供电力普遍服务的前提下，使电价结构更合理，以反映不同用户的供电成本差异、减少电力用户之间的交叉补贴，同时引导用户节约用电、提高能效。目前，峰谷分时电价政策和阶梯电价政策在电力工业经济管理中发挥着越来越重要的作用。

如图6所示，该软件提供了电价查询模块，可以查询安徽省现行销售电价、安徽省峰谷分时电价及对应峰谷时段、阶梯电价。

点击电价查询模块的峰谷分时电价按钮，该软件就会弹出如图7所示的分时电价表，可以便捷地查询不同电价类别对应的峰、平、谷时段和电价。

点击电价查询模块的阶梯电价按钮，该软件就会弹出如图8所示的阶梯电价表，可以便捷地查询阶梯电价的相关政策。

4应用实例与分析

将借助计算器手工核算电费的方法称为方法1，采用核算软件核算电费的方法称为方法2，对这两种方法进行比较分析。

5名核算人员(甲、乙、丙、丁、戊)分别采用方法1和方法2核算随机抽取的7个专线客户(A、B、C、D、E、F、G)的电费，统计各人员核算时间和核算是否正确如表2所示。

表2　方法1和方法2核算情况统计

表2中，★表示借助计算器手工核算电费时间，☆表示采用核算软件核算电费时间，单位均为秒，上斜线单元格表示计算有错误。由表2统计可知，借助计算器手工核算电费共用时间为10411秒，采用核算软件核算电费共用时间为5918秒，即采用方法2核算电费较采用方法1核算电费的效率提高43.16%，差错率降低2.86%。每位核算员采用方法1和方法2所用的总时间统计如图9所示。

由表2和图9分析可知，采用该核算软件核算电费较手工计算器核算电费缩短了近一半工时，工作效率和核算准确率显著提高。另外电价查询模块可以方便地查询现行电价、分时电价和阶梯电价，可以方便快捷地给咨询电价相关问题的客户释疑解惑，提高供电服务质量。

5结论

电费核算作为电力营销业务的关键一环，直接关乎电费回收质量和供电服务质量。本文设计的电费核算软件核算电费的方法较传统的采用计算器手工核算电费的方法具有效率高、差错率低、直观易操作、易于推广应用的优势。通过实际工作应用表明，本文设计的电费核算软件可以提高工作效率、缩短工时，将核算人员从繁杂的手工计算器核算中解放出来，为广大电力用户提供更优质的服务，有助于供电企业人力资源集约化建设。

参考文献：

[1] 仝艳红，李燕红.浅析供电企业的电费核算存在问题及处理措施[J].电子制作, 2013(12):265.

[2] 刘晓霜.浅谈“大营销”体系建设中地市公司如何做好电费的集中核算[J].科技风,2012(12):264.

[3] 中华人民共和国电力工业部.供电营业规则[Z]. 1996-10- 8.

[4] 国家电网公司. 国家电网公司电费抄核收管理规则[Z].国网(营销/3)273-2014.

[5] 徐永海，肖湘宁.电力市场环境下的电能质量问题[J].电网技术,2004(22).

[6] Schenk K. A Simple Three-phase Power Factor Correction with Improved Harmonic Distortion. 1997.

[7] 李华申，张永，杨磊.无功补偿的意义及补偿方式的选择[J].电气技术,2009(7).

[8] 孟晓丽，李惠玲，盛万兴.省/地/县一体化配电网线损管理系统的设计与实现[J].电力系统自动化，2005(23).

[9] 王涛.电网企业降损节能研究[D].浙江大学,2008.

[10] 汤蕴璆.电机学:第四版[M].北京:机械工业出版社,2000.

[11] Graovac D. Power quality compensation using universal power quality conditioning system. Power Engineering Review, IEEE .2000,20(12):58- 60.

[12] 孙元章，王志芳，卢强.静止无功补偿器对电压稳定性的影响[J].中国电机工程学报.1997(6).

[13] 刘晓川，黄华林，李兴源，刘俊勇.区域电网电压与无功控制的协调[J].电力系统自动化.1999,23(13).

[14] 安徽省电力公司.营销业务应用系统(抄核收)实用手册[M].合肥：合肥工业大学出版社.2012.

[15] 张钦，王锡凡，王建学.电力市场下需求响应研究综述[J].电力系统自动化,2008,32(3):97-106.

[16] 胡福年，汤玉东，邹云.需求侧实行峰谷分时电价策略的影响分析[J].电工技术学报,2007,22(4):168-174.

[17] 胡福年，汤玉东，邹云.峰谷分时电价策略在江苏电网的应用研究[J].华东电力,2006,34(9):16-18.

[责任编辑：朱子]

Design and Application of Visualization Electric Charge Accounting

Software Based on Visual Basic

LINPeng,SUNHong-wu,ZHENGXiao-ran,GUZhi-jie

(StateGridTonglingPowerSupplyCompany,Tongling244000,China)

Abstract:An visualization electric charge accounting software based on Visual Basic is designed for reducing the heavy workload and the error rate of manual calculation by using calculator. The platform can show the electricity, loss of transformer and line, adjustment-value of power factor and other calculation parameters directly by entering into the values of electric meter and formula coefficients. And the efficiency is improved by 43.16%, the error rate is reduced by 2.86% comparing to manual calculation. The results of using show that the designed software platform can effectively improve the efficiency and accuracy of electric charge calculation. Moreover it can shorten working time and it is easy to be applied and popularized. This design is contributed to human resource intensive construction of power supply enterprises.

Key words:visualization software; electric charge accounting; electrical energy metering

中图分类号：TP274

文献标识码：A

文章编号：1672-9706(2015)01- 0096- 08

作者简介：林鹏(1986-)，男，硕士，助理工程师。孙宏武(1967-)，男，技师。郑晓然(1983-)，女，技师。顾志杰(1991-)，男，助理工程师。

收稿日期：2014- 08-28