基于加速退化试验数据的智能电能表早期失效分析

基于加速退化试验进行智能电能表的寿命预测,是当前解决智能电能表的可靠性评估的一种有效手段。智能电能表在设计、制造过程中不可避免的引入早期失效的问题,若在开展加速退化试验工作时,不对检测得到的智能电能表性能数据进行早期失效分析,将存在早期失效的智能电能表的伪寿命数据引入寿命评估,会导致错误的寿命评估结果及不必要的后期维修更换成本、风险。针对智能电能表的加速退化试验数据处理问题,提出了一种基于加速退化试验数据的早期失效分析方法,并以某单相智能电能表为例,进行了分析验证,本文的研究进一步提升了智能电能表寿命评估的准确性。     

智能电能表的加速退化试验方案研究

针对加速寿命试验对长寿命产品可靠性评价的不足,采用加速退化试验的方法对智能电能表进行可靠性评价。通过分析影响在运智能电能表可靠性的主要因素,选取了温度、湿度作为加速应力;通过摸底试验和对加速因子的分析,确定了最大加速应力水平及优化后加速应力组合;确定了退化特征量及其失效阈值、样品数量及其分配比例、试验时间及测量次数等试验参数;最后给出了加速退化试验的试验方案。     

智能电能表可靠性研究综述

智能电能表的普及以及功能复杂性的提高使其可靠性问题变得突出。智能电能表的可靠性评估方法包括基于元件应力法的可靠性预计以及可靠性加速寿命试验,而失效机理的研究可从微观层面分析智能电能表失效的内因,从而为智能电能表的质量提升提供理论依据。文章在调研分析智能电能表的运行现状基础上,分析了当前智能电能表在可靠性预计以及可靠性加速寿命试验和失效机理等方面的研究现状,总结了关于智能电能表可靠性标准规范的发展现状,探讨了未来智能电能表可靠性的发展方向。     

基于现场删失数据的电能表可靠性评估方法及轮换策略研究

国家电网有限公司单相智能电能表(2020)通用技术规范要求,电能表使用寿命提高至16年,即将服役到期的电能表运维规划问题成为该领域研究热点与难点.文中收集了智能电能表近两年的现场故障数据,提出左删失右截尾条件下基于Weibull分布和指数分布的电能表可靠性评估方法,利用似然比检验选择电能表最优寿命分布,借助极大似然估计和Fisher信息矩阵给出电能表可靠度、失效率、MTBF和可靠寿命的点估计与置信限.将可靠寿命作为电能表使用寿命的度量指标,结合电能表异步投入运行的工程背景,从轮换决策和延寿时间确定方法两个方面给出了电能表轮换对策,实验测试与分析验证了文章方法的有效性.研究成果对智能电能表运行和维护策略制定具有参考价值.     

加速寿命试验与电能表的可靠性试验方法

现行电能表相关标准对电能表的可靠性与寿命提出了相关要求,然而,相应的测试方法非常费时.本文在介绍了可靠性与加速寿命试验的一般理论基础上,结合电能表的应用环境,首次提出采用高温高湿环境实现加速寿命测试的方法用以评估电能表的可靠性,该方法在实验室中用10台样机进行10天左右的时间,可以验证电能表10年的平均寿命,从而大大可以减少试验时间并在浙江正泰仪表公司内部开展了验证.在此基础上,本文还探讨影响电子式电能表寿命的LCD、电池和电容等元器件的寿命评定方法.     

电子式电能表寿命概念的探讨

寿命是电子式电能表的重要技术指标.本文基于可靠性特征量,结合电子式电能表的失效分布特性,探讨了电子式电能表的各种寿命概念,提出反映质量保证最小寿命的指标应是满足可靠度目标值的可靠寿命.最后介绍了评价电子式电能表寿命的三种方法:现场数据统计分析、加速寿命试验和可靠性预计.     

基于分层抽样的运行智能电能表剩余寿命预测方法研究

运行中的智能电能表的计量准确性直接关系着电网公司和用户的切身利益,全国6.8亿只的庞大数量,涉及国土面积90%,运行环境千差万别。投运后的智能电能表运行状态完全不一致,实际寿命不一致,因此需要对智能电能表的实际状态进行评估,开展寿命预测研究。本文采用分层抽样方法对典型的高湿热和高严寒地区运行一年的智能电能表进行抽样,建立了抽样寿命允差模型,综合考虑温度和湿度对误差的影响,基于浴盆曲线特性建立了Weibull寿命分布模型,将寿命预测结果与样本试验结果进行对比,论证本文所提出的寿命预测方法的可行性。     

基于加速退化试验的智能电能表服役抽检试验和乘余寿命预测方法

智能电能表服役一段时间后,需要定期进行抽检,决定该批次电表能否在线服役以及还能服役多少年。本文针对到达一定期限的智能电能表进行剩余寿命预测研究。首先根据到期智能电能表的抽检结果,选择部分样本进行恒定应力加速退化试验,试验过程中对输出性能参数基本误差进行监测。根据建立的幂函数退化模型和温湿综合加速模型,利用步进应力加速试验数据处理思想,推导得到高应力下产品的伪寿命分布,从而计算得出产品在给定可靠度为0.9时产品的剩余寿命。     

IEC62059标准在智能电能表可靠性预计与考核验证方法上的应用

从智能电表的可靠性现状和失效机理入手,结合"浴盆曲线"系统地阐述了与电能表可靠性相关的各指标的相互关系;然后结合实践介绍了适合电能表寿命预计的故障树模型,以及基于该模型运用SN29500标准对电能表进行可靠性预计的方法,本文还首次借鉴GJB/Z299C标准提出了在电能表可靠性预计过程中对新材料、新工艺和定制部件引入"成熟因子"的必要性;随后文章还运用IEC62059及JB/T6214等标准,探索性地提出了一种实用可行的对寿命预计指标进行考核验证的加速寿命试验方法。此外,文章还对提高智能电表的软件可靠性问题进行了有益探索。     

基于碳化硅电源的双芯智能电能表的可靠性测试研究

基于碳化硅电源的双芯智能电能表是新技术在工程领域特别是电力行业的重要尝试。针对其缺少可靠性检测标准的问题,文中根据现有智能电能表运行环境,同时结合碳化硅开关电源和双芯智能电能表特点,通过对电能表各项应力分析,提出了其可靠性检测方案及相应具体方法。提出的检测方案对于确定基于碳化硅开关电源的双芯智能电能表整机的可靠性指标具有十分重要的指导意义,从而实现提升智能电网技术水平,保障电网安全稳定运行的目的。     

高海拔环境下智能电能表运行稳定性分析

针对环境影响智能电能表运行稳定性的问题,通过在西藏羊八井高海拔环境下开展长时间现场运行试验,研究智能电能表功率误差在实际运行过程中伴随日历时间的演化过程,通过分析在不同功率因数和电流条件下功率误差演变的差异性以阐释功率因数和电流对功率误差影响规律,通过分析在不同温度、湿度、辐照条件下电能表功率误差的变化阐明环境因素对电...     

自动化检定流水线环境下射频信号对智能电能表误差的影响分析

随着智能电网的不断发展和完善,智能电能表作为计量电能的终端产品被广泛应用,而对其检定的自动化程度也越来越高,因此,智能电能表自动化检定流水线得到快速发展。与此同时,智能电能表自动化检定流水线的环境中,移动通信射频信号对电能表计量准确度的电磁辐射影响也逐渐引起了关注。为了研究射频信号对电能表计量的影响,文中分析了射频信号对电能表计量影响的干扰途径,分析了射频信号影响电能表计量的机理。测试了自动化检定流水线的环境中射频干扰信号的强度,基于干扰信号的调制方式建立了干扰信号数学模型,根据干扰信号数学模型和实测射频信号的功率谱,通过仿真分析确定了干扰信号对电能表的影响属于一种均匀性分布的噪声。建立了射频信号对电能表计量误差影响的数学模型,通过仿真分析电能表误差,给出智能电能表大规模自动化检定流水线射频信号的影响结果。     

智能电能表可靠性评价方法研究与探讨

智能电能表批量上线之前如何评价其可靠性是一项重要的研究课题。阐述了产品典型失效特征以及当前用于考核电能表的可靠性特征指标的不足之处。从电能表的环境剖面和任务剖面入手,探讨分析了当前的验收检验项目,以及电能表的主要缺陷和敏感应力。提出了一种电能表的可靠性评价建议方案,实际评价案例结果表明该方案具有一定的评价效果,也为可靠性量化评价作了铺垫。     

HALT高加速寿命试验在智能电能表可靠性中的应用

智能电能表作为一种大宗电子产品,在投入批生产以后,往往由于各种原因,如原材料、元器件和制造工艺所带来的缺陷,很难达到原始设计的固有可靠性水平。为满足产品上市时间的需要,必须在最短的时间检验出产品的可靠性。因此,近几年来一些国际大型企业纷纷将思维模式转为如何在产品开发阶段,采用最快速而且有效的方法来寻找产品可能潜在的缺陷。而高加速寿命试验(HALT)正是这种能在短时间内发现产品缺陷的一种有效方法。本文从实际应用出发,通过对目前市场主流智能电能表产品进行相关试验验证,结果验证了该试验方法的科学有效性,为HALT试验技术在智能电能表行业的推广提供一定的理论基础。     

智能电表可靠性研究综述

智能电表的普及以及功能复杂性的提高使其可靠性问题变得突出。智能电表的可靠性评估方法包括基于元件应力法的可靠性预计以及可靠性加速寿命试验,而失效机理的研究可从微观层面分析智能电表失效的内因,从而为智能电表的质量提升提供理论依据。文章在调研分析智能电表的运行现状基础上,分析了当前智能电表在可靠性预计以及可靠性加速寿命试验和失效机理等方面的研究现状,总结了关于智能电表可靠性标准规范的发展现状,探讨了未来智能电表可靠性的发展方向。     

典型环境下智能电能表可靠性指标体系及指标量化

针对智能电能表在高严寒、高海拔、高湿热、高盐雾、高干热等典型环境下运行时故障率高、可靠性降低的情况,分析了典型的域特征对智能电能表运行可靠性的影响因素,选取层次结构作为可靠性指标体系的基本数据结构,提出了典型环境下智能电能表可靠性指标体系;基于层次分析理论和熵理论,提出了一种改进熵权法,用于典型环境下智能电能表可靠性指标的量化分析和权重计算;基于地域差异建立的智能电能表可靠性指标体系与指标量化方法,更加有效地完善了智能电能表的评价体系,提高了智能电能表的管理水平,为开展差异化招投标及电能表制造工艺控制提供技术支撑。     

基于随机矩阵的海量智能电能表异常个体定位方法

智能电表是电力计量计费的核心装置,关系业主、电网等多方经济利益,具有数量庞大、运行环境复杂等特点。为有效精准发现海量智能电表的异常个体,提出了一种基于随机矩阵的海量智能电表异常个体定位方法。首先,提出了智能电表健康状态的多个参数表征方法,包括比差、角差、温度、湿度、震动等非电气量参数和一次电压、磁场等电气参数。其次,为了更加准确全面地对智能电表的状态进行评估,将智能电表的实时数据、仿真数据和历史运行数据等作为数据源,选取智能电表健康状态时的参数构建高维随机矩阵进行分析,实现了智能电表异常个体的定位。最后,采用南网新一代智能电表实际数据验证了文章所提方法的有效性,以期为我国智能电表在线运检提供借鉴。