[發明專利]一種智能電能表可靠性預測方法及裝置

在審

• 申請號: 202011257057.1
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112444772A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 陳葉;曹敏;韓彤;朱夢夢;廖耀華;程富勇;王恩;劉光界
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R35/04
• 分類號: G01R35/04;G06F17/18
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請公開了一種智能電能表可靠性預測方法及裝置，將智能電能表中每個組成模塊的故障率轉化為年故障率；利用統計模擬算法對智能電能表中每個組成模塊進行時間抽樣，確定每個組成模塊的故障時間；利用故障樹模型將每個組成模塊的故障時間轉變為智能電能表的整體故障時間；利用區間統計法，計算智能電能表的整體故障時間在每個時間區間的可靠度數值，以及，基于每個可靠度數值，計算智能電能表的可靠度函數曲線。可見，本發明實施例提供的方法及裝置，利用統計模擬算法和故障樹模型，可以準確預測智能電能表的可靠性，抽樣豐富，使得模塊故障率轉化為整體故障率更加接近實際工作情況。

技術領域

本申請涉及智能電能表壽命預測領域，尤其涉及一種智能電能表可靠性預測方法及裝置。

背景技術

智能電能表是智能電網的重要組成部分，具有安裝量大、分布區域廣的特點，在貿易結算與管理、用電信息采集、智能用電等方面發揮著重要作用。智能電能表的穩定可靠運行不僅關系到智能電網建設進度，還關系到廣大電力客戶的安全用電，因此對智能電能表可靠性的研究具有十分重要的意義。

但是，由于現有的智能電能表技術規范引用的可靠性評估標準過于陳舊，對于智能電能表的可靠性壽命僅能做出合格與否的評判，且試驗過程中對于失效的判定原則與實際智能電能表的失效模式存在較大差異，以及，電能表可靠性預測抽樣不豐富，導致預測結果不接近實際工作情況。

發明內容

本申請提供了一種智能電能表可靠性預測方法及裝置，以解決現有的方法難以準確預測智能電能表可靠性的問題。

第一方面，本申請提供了一種智能電能表可靠性預測方法，包括以下步驟：

獲取智能電能表中每個組成模塊的故障率，將每個所述組成模塊的故障率轉化為年故障率；

基于所述智能電能表中每個組成模塊的年故障率，利用統計模擬算法對所述智能電能表中每個組成模塊進行時間抽樣，確定所述智能電能表中每個組成模塊的故障時間；

基于所述智能電能表中每個組成模塊所對應的實際結構，構建故障樹模型；

利用所述故障樹模型將所述智能電能表中每個組成模塊的故障時間轉變為智能電能表的整體故障時間；

利用區間統計法，計算所述智能電能表的整體故障時間在每個時間區間的可靠度數值，以及，基于每個所述可靠度數值，計算所述智能電能表的可靠度函數曲線。

在本申請一些實施例中，所述組成模塊包括顯示模塊、時鐘模塊、費控模塊、儲存模塊、時段及費率模塊、報警控制模塊和485通信模塊；以及，所述獲取智能電能表中每個組成模塊的故障率，包括：

獲取所述智能電能表中每個組成模塊對應的每個元器件的工作失效率；

根據式計算智能電能表中每個組成模塊的故障率λ_Si；

式中，λ_Si為智能電能表中第i個組成模塊的故障率；λ_ij為智能電能表中第i個組成模塊第j個元器件的工作失效率，N為智能電能表中的組成模塊的數量，M_i為智能電能中第i個組成模塊內的元器件的數量。

在本申請一些實施例中，所述組成模塊包括供電模塊和計量模塊；以及，所述獲取智能電能表中每個組成模塊的故障率，包括：

獲取每個所述組成模塊的加速試驗電壓、正常工作電壓和電壓的加速率常數，按照式V_AF＝exp[β×(V_s-V_n)]，計算電應力加速因子；

獲取每個所述組成模塊在正常工作條件下的百分比相對濕度和絕對溫度、在加速應力條件下的百分比相對濕度和絕對溫度以及活化能，按照式計算溫-濕度加速因子；