基于贝叶斯网络的智能电能表可靠性预计的研究

可靠性作为智能电能表正常工作的重要指标,是现阶段电能质量研究的重点问题,本文针对智能电能表可靠性预计的重要性为切入点,讨论电能表可靠性的研究过程,以贝叶斯网络为依据,分析了传统的贝叶斯网络的可靠性预计双向推理的方法,并且同时结合故障树的模型理论,在可靠性研究的求解过程中引入了新的桶消元法对贝叶斯网络进行计算简化,从而快速得到可靠性预计结果。最后通过本文提出的方法,应用于电能表可靠性预计实例当中,计算的结果满足GJB/Z299C-2006标准在误差范围内的要求,从而证明,该方法简化预计过程的同时准确的预计出可靠性结果。     

基于GO法与贝叶斯网络的智能电能表可靠性预计方法研究

随着智能电能表的大面积普及和应用功能的复杂化,智能电能表可靠性的准确预计越来越重要.首先,利用GO图语义性强的特点,将电能表的架构框图转化为GO图;其次,根据GO法的贝叶斯映射法则,将GO图转化为贝叶斯网络,解决GO图操作符众多、算法复杂等问题;然后,对贝叶斯网络各子节点的条件概率表(CPT)进行标注,并将整理好的贝叶斯网络转化为编程语言,利用matlab软件进行可靠性计算;进行贝叶斯双向推理,最终得到电能表的可靠度及各个节点的后验概率分布,对电能表进行故障推断;最后,针对电能表开展加速寿命试验,试验结果验证了方法的科学性与有效性.     

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。     

智能电能表可靠性预计技术

智能电能表可靠性预计是提高智能电能表固有可靠性的重要技术手段,开展预计的关键是选择合适的预计手册.分析了各预计手册的特点和局限性,结合智能电能表的固有特征及其可靠性预计的需求,指出Telcordia SR-332是目前预计智能电能表可靠性最实用的预计手册,具有重要的理论价值和工程应用价值.在选择预计手册之后,对多款智能电能表的预计结果进行对比分析,并总结出提高智能电能表可靠性的措施.     

基于GJB/Z299C的智能电能表关键元器件可靠性预计

针对国产智能电能表存在的一些问题,提出对智能电能表关键元器件进行可靠性预计,同时以GJB/Z 299C为基础,设计了关键元器件可靠性信息输入表。研究了智能电能表的主要故障类型,对各主要故障类型进行统计分析,给出了导致故障的关键元器件;基于GJB/Z 299C,设计出各关键元器件的可靠性信息输入表,通过填入相关数据信息,再进行相关计算,即可获得各关键元器件的工作失效率。该方法简单易行,已在企业中实行,对提高国产智能电能表可靠性具有一定的现实意义。     

基于层次分析法和群体决策的智能电能表可靠性分配技术研究

针对电能计量设备研发过程中可靠性分配开展的实际情况,以及层次分析可靠性分配方法主观性过强的问题,文中将群体决策引入到层次分析法中,应用于电能计量设备的可靠性分配.聘请多位领域专家分别对智能电能表的递进层次结构模型建立判断矩阵,利用一致性比例构建专家权重,并由指标权重和专家权重形成综合权重,从而克服层次分析法中主观性过强的局限性.通过对某型号智能电能表采用层次分析法和群体决策进行可靠性分配,对基于该可靠性分配结果的设计方案进行可靠性预计评估,其结果证明了方法的正确性和有效性,对于智能电能表在研发过程中的可靠性设计、降低设计可靠性成本、寿命试验(加速、高加速)、实际使用过程的运行维护具有参考价值.     

基于贝叶斯网络的智能电表故障类型预测

针对智能电能表受到外界各种因素影响出现的故障,本文提出了一种基于贝叶斯网络的智能电能表故障类型分类与预测模型。分析了造成智能表故障的各种因素和常见的故障类型,通过大量历史故障数据的训练,结合专家意见,采用了基于评分搜索的方法构建了贝叶斯网络结构,在此基础上进行了故障类型预测和决策分析,并对提出的方法进行验证。研究结果表明：该方法可以有效地对智能表的故障类型进行预测,计算效率高,具有较好的适用性。     

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。     

智能电能表软件可靠性测试研究

针对电能表的可靠性测试需求越来越强烈,智能电能表可靠性预估是评价软件可靠性保障的有效手段。文章研究采用G-O模型对软件进行评价,分析智能电能表软件工况环境并提炼出测试方法,从电能表已测试问题数预测电能表的质量,同时也可以对不同规格的产品进行对比,从而推断产品的稳定期。研究嵌入式软件的可靠性预测可以指导智能电能表的开发设计方向,为提高产品质量、产品可靠性具有一定的参考意义。     

智能电能表运行状态评估技术研究综述

智能电能表运行状态评估包括可靠性分析、电能表故障分析以及电能表可靠性寿命预计;针对目前智能电能表运行状态评价研究必须面对的问题,将当前应用于智能电能表状态评估的质量评价方法、异常分析和故障预测算法、寿命预测算法等内容进行了梳理和对比,总结了智能电能表运行状态评价技术的研究现状和最新研发进展;从智能电能表数据特点的角度阐释了目前应用算法的特点和不足,探讨了研究基于多源数据融合技术的智能电能表运行状态评估技术的必要性、可行性和努力方向,为智能电能表数据数据分析技术和状态评估技术提供可靠的借鉴意义。     

基于数据融合方法的智能电能表运行剩余寿命预测

本文融合加速退化试验数据和外场检测退化数据对智能电能表进行在线运行的剩余寿命预测。首先,基于加速退化试验（ADT）数据建立非线性Wiener过程退化模型和温湿综合加速模型,利用贝叶斯理论估计模型参数。其次,利用外场检测的退化数据对退化模型中参数进行不断更新,采用粒子滤波算法实现这一更新过程。最终,给出智能电能表在外场状态检测时刻开始的剩余寿命预测结果。该方法解决了两个问题,一是解决了仅仅利用ADT数据对智能电表在线运行状态评估不准确的问题;二是解决了仅仅利用外场使用条件下的数据量建立预测模型不准确的问题。不仅如此,使用粒子滤波（PF）算法对参数更新的精确度也很高。因此,本文对于智能电能表数据融合方法的研究有着一定的参考价值。     

基于贝叶斯与数据驱动的智能电表状态感知技术研究

为更准确地对智能电能表进行状态评估,文中将加速退化试验数据与现场检测状态数据相结合。文章基于加速退化试验(Accelerated Degradation Test,ADT)数据,成立了线性Wiener过程退化以及综合湿、温度加速模型,以贝叶斯理论对模型进行参数预测,利用外场检测状态数据修正退化模型中的参数,最终给出了智能电能表在运行状态下的状态评估结果。该方法同时解决了仅基于加速退化试验数据的在线运行状态评估和通过外场条件获得的状态数据预测模型的两类不准确性问题,对智能电能表数据融合方法的研究具有一定的参考价值。     

基于复合核 SVM 的智能电表基本误差预测方法

智能电表作为电网的终端设备,其退化情况与工作环境、运行时间等因素密切相关.针对复杂变量条件下智能电表退化情况难以预测的问题,提出一种基于复合核支持向量机(support vector machine,SVM)的智能电表基本误差预测方法.首先对智能电表退化数据进行分析,采用皮尔逊相关性分析找出与智能电表基本误差相关性极强的环境变量.然后,为进一步提取数据退化特征,采用模糊C均值聚类算法对智能电表退化数据进行聚类,确定退化特征向量.最后,基于高斯径向基核函数与多项式核函数构造一种新的复合核SVM模型用以预测智能电表基本误差.结合新疆地区智能电表退化数据对复合核SVM模型性能进行验证,实验结果表明,复合核SVM模型可以准确预测复杂环境下智能电表的基本误差,其预测准确率高于贝叶斯方法、神经网络方法以及经典SVM方法.     

IR46智能电能表软件可靠性设计与测试研究

本文基于IR46关于计量特性的防护等相关特殊要求,结合国内关于双芯智能电能表的设计理念,从软件可靠性角度出发,提出了一种基于数据流的、模块化的智能电能表软件实现方案,设计了以分钟电能为核心的电能、需量计算方法及流程;基于上述设计框架,提出了一种不影响计量的、安全可靠的软件在线升级方法;最后,结合电能表软件特点,提出了软件加速、故障注入的电能表软件可靠性测试方法。通过这些设计及测试方法,有效保证了基于IR46的新型智能电能表的软件可靠性。     

电能表可靠性试验方法研究综述及展望

智能电能表是电力贸易结算的主要度量设备,其可靠性关系到产品电力企业与制造企业,电力用户与电网企业之间的安全性、经济性以及公正性等问题。智能电能表可靠性试验作为一种评估、提高可靠性的有效方法,贯穿了设计、制造、交付、使用、维护整个寿命周期,并随着不同的使用目的衍生出了一系列专用可靠性试验,具有广阔的研究和使用场景。简述了可靠性试验的发展历程,结合智能电能表发展过程综述了在学术界、制造业、用户方对智能电能表可靠性研究的研究历程,展望了在与国际接轨后满足IR46标准新一代电能表可靠性工作。