高干热现场环境下智能电能表可靠性验证方法

智能电能表通用技术规范要求电能表可靠寿命不低于16年,如何验证智能电能表可靠性不仅是行业亟需解决的现实问题,也是学术界面临的难点问题。在Weibull分布场合下首先给出了针对可靠寿命、平均寿命和失效率三项指标的可靠性验证抽样特性函数,结合高干热环境的加速效应,借助加速因子构建基于加速试验的电能表抽样特性函数,进而针对智能电能表的工程背景确定二参数抽样方案。最后在实验验证与分析中给出了高干热环境下智能电能表可靠性验证方案,在不同使用方风险、可接受的故障数条件下计算了试验样本容量与试验时间的组合,给出了表格和绘图,方便工程应用。对电力行业量测设备在高干热环境下开展可靠性验证具有示范作用。     

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。     

电子式电能表可靠性分析及质量保障体系的建立

电子式电能表是电能计量系统的核心部件,随着智能电网的快速发展,必将得到越来越广泛的应用,因此开展其全寿命周期的可靠性研究工作具有重要意义。目前,电子式电能表在研发、生产、安装、采购、运行及失效这个全寿命周期内,尚未建立系统有效的质量保障体系。本文针对此问题,研究了电子式电能表可靠性预计方法,并在此基础上提出了建立电子式电能表质量保障体系的总体方案,旨在对电子式电能表全寿命周期的可靠性预计提供借鉴。     

基于多元大数据融合的智能电能表可靠性评估模型

智能电表是电能计量体系的基础单元,广泛部署于用户侧。针对其量大而难以维护的问题,建立了基于多源大数据融合分析的智能电表可靠性评估模型。为了充分发掘智能电表设计、检修和运行数据中的有用信息,对多源大数据进行融合整理,得到了影响智能电表寿命的协变量数据和智能电表生存标签。基于生存分析理论建立智能电表生命周期CoxPH模型,并采用深度神经网络表征强非线性关联参数,形成智能电表的可靠性评估模型。基于某城市实际智能电表运维数据,对所建模型的有效性进行了验证。测试结果表明,所建模型可以基于智能电表的实时运行状态实现可靠性评估,为智能电表运维工作提供辅助决策。     

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...     

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。     

基于改进平均秩次法的保护装置可靠性评估

针对保护装置可靠性分析中模型的精度问题,提出了一种综合改进平均秩次法与最小二乘法的威布尔分布模型参数估计新方法。该方法克服了平均秩次法只计及每个数据删失点的位置,而未考虑到每个失效区间的长度对结果影响的不足。在对保护装置的故障数据与删失数据预处理的基础上,分别采用平均秩次法与改进的平均秩次法对威布尔分布的形状参数与尺度参数进行估计,进一步得到可靠度函数及失效率函数等并进行了相关分析。以某型号继电保护装置的故障数据和删失数据为例,对比两种方法的参数估计结果,验证了提出的新方法比传统方法所得结果更加贴近实际的优点。     

基于属性一致性理论的电能表软件可靠性测试结果处理及评估研究

智能电能表软件已成为影响产品质量的关键因素,其软件可靠性评价对电力企业实现供货商管理非常重要.为实现供货商软件可靠性的对比分析,提出了一种基于属性一致性理论的供货商电能表软件可靠性测试结果一致性分析方法.基于黑盒测试方法构建了电能表软件可靠性测试系统和测试用例,设计了科恩Kappa对可靠性测试结果一致性进行计算和评价.通过对6家供货商的电能表以及同一供货商4类电能表软件的24个测试项可靠性测试结果的分析,供货商3和6的Kappa值最大,其值为0.625,一致性最好.在供货商3的4类表中,表型2与表型3的Kappa值最大,其值为0.833,一致性最高.结果 表明:所提方法可减小随机因素对可靠性测试结果一致性评定的影响,有助于电力企业实现可靠性异常供货商以及与优质供货商可靠性一致性较好的备选供货商的识别.     

大数据背景下考虑删失特点的继保设备运行状态评估

未能记录到设备失效准确时间的失效数据称为删失数据。针对大数据背景下继保设备失效数据存在删失的特点,提出了大数据背景下考虑删失数据的继保设备运行状态评估方法。首先,通过对继保设备失效数据进行特点分析,对失效数据进行预处理,利用期望-最大化（EM）算法并结合指数分布和威布尔分布模型,估计继保设备失效模型的参数。其次,将参数估计值代入失效模型中,得到设备的可靠度、故障概率密度、失效率、平均无故障时间等可靠性指标。然后,通过仿真验证对比分析偶然失效期和老化失效期内不同估计方法得到的模型参数精度,验证了文中方法处理删失数据的有效性。最后,以某型号继保设备为例分析可靠性指标,验证了利用文中方法规划设备检修周期的可行性。     

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。     

基于双重熵值修正指标权重的电能表状态评价研究

对电能表的状态进行全面、准确的综合评价,有助于指导实际检修工作,减少资源浪费。提出了一种基于双重熵值修正指标权重的电能表状态评价方法。具体地：首先,根据指标建立原则,梳理并构建了较为完备的电能表状态评价指标体系。其次,对传统熵值法进行了改进,给出了一种基于双重熵值确定指标权重的方法,兼顾了评价指标的主观经验性和客观规律性。然后,提出了一种电能表状态评价模型,并在某省级电网中应用,分析了不同类别和不同批次的电能表状态特征;并与传统评价方法对比,突出了所提方法的有效性和优越性。最后,结合现场经验和电能表状态评价结果,给出了一种灵活的电能表周期性检验策略,可以减少物力和人力消耗。     

基于集对分析和证据理论的电能表运行状态评估

为及时准确地评估电能表的运行状态,提出一种基于集对分析和证据理论的电能表运行状态评估方法。首先根据电 能表自身基础、在线监测及现场检测信息,建立电能表运行状态评估指标体系。然后运用模糊层次分析法和熵权法分别确定 各指标的主客观权重,运用博弈论和变权理论确定各指标的组合权重与变权重。之后运用集对分析法确定各指标与各状态 等级间的联系度,采用证据理论对各指标的联系度进行合成。最后利用最大隶属度原则与信度准则共同判定电能表的运行 状态等级。实例分析结果表明,该方法与电能表的实际运行情况相符,且评估结果准确直观,与模糊综合评价法和集对分析 法相比,该方法在状态等级区分度上达到了0.5256,明显高于模糊综合评价法的0.3024及集对分析法的0.1483,具有较好 的区分度,为电能表的状态评估提供了一种新的思路。     

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。     

基于威布尔分布的电能表可靠度评价

电能表的可靠度评价是电能表质量的重要评判标准。针对当前国网信息系统中电能表可靠度评价模式比较简单、不够准确的问题,文章基于威尔布分布,结合电能表的可靠度理论,实现对实际运行电能表的批次可靠度评价。利用实际运行中电能表的批次运行数据,计算电能表不可靠度,采用最小二乘法回归计算中间参数,并确定威布尔分布的尺度参数和形状参数,实现对整个批次电能表可靠度的预测。该方法在电能表可靠度计算理论的基础上成功实现了威布尔分布理论在电能表评价中的实际应用,突破了传统方法采用实验室加速试验数据的局限性,并实现了模型的动态修正,在电能表轮换工作中具备较高的应用价值。     

基于混合威布尔模型的智能电能表可靠性评价方法

针对当前智能电能表故障类型多样、可靠性评价单一的问题,本文提出基于混合威布尔模型的可靠性评价方法。首先基于智能电能表各单元串联关系和故障事件进行故障类型分类,利用最小二乘法推算各单元故障类型的尺度与形状参数,结合中位秩与平均秩次计算智能电能表累计失效概率提高模型准确度,并通过熵权法计算各故障类型对整表可靠度影响的权重系数,据此建立基于混合威布尔模型的智能电能表可靠性评价方法。实例结果表明：本文提出方法在各类故障类型下均能准确得到智能电能表可靠度评估,并能准确获得智能电能表单元模块的可靠度,与现有方法相比,本文方法不需大量先验知识,且实现简单、准确度更高。     

基于层次分析法的智能电能表供应商评价方法

智能电能表是电力系统进行电能计量的关键设备,目前对智能电能表的供货需求庞大,实现智能电能表的质量评价对其招标工作具有重要意义。提出了一种智能电能表的供应商评价方法,综合考虑了智能电能表的性能指标和商务指标的影响,针对一般的质量评价方法无法全面、准确地对智能电能表的多项质量影响指标的重要性和优先级横向比较的问题,该方法采用层次分析法,选择能够全面反映智能电能表误差概率分布情况的特征量指标,依据专家意见,对指标两两比较的重要性程度做出打分构造判断矩阵,通过计算变换将多个指标转化为一个综合指标,对智能电能表的供货优先级形成评价性指标。实例表明,该方法能对智能电能表做出有效评价,得出智能电能表的采购优先级。     

基于QMM和NQI的电能表研发能力评价方法

针对我国电能表行业缺少研发能力评价方法的实际情况,文中提出了一种针对电能表厂商的研发能力评价方法.该方法以国际通行的质量成熟度模型(QMM)为基础,结合国家质量基础(NQI)基本要素的建设要求,建立了涵盖电能表研发各主要环节的评价指标.然后通过层次分析法对各指标进行量化,计算出相应的权重,得到评价公式.以5家电能表厂商...     

基于权重调整-AHP法的电能表黑屏共因失效关键因素评价

共因失效会导致相互作用较强的元器件同时或先后失效,为有效评价电能表黑屏故障的共同失效问题,文中提出基于动态权重调整-AHP法的共因失效评价方法,该方法采用故障率峰值时刻的加权综合决策矩阵偏离权重模型,通过计算权重偏差的影响因子以获得稳定且唯一的偏离权重,修正了专家入为判断权重的准确性问题.最终应用实际案例验证共因失效评...