[發明專利]一種用于評定校準系統測量不確定度的方法及系統

在審

• 申請號: 202110862992.9
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113761712A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 萬皓;張建功;武曉蕊;王延召;干喆淵;路遙;張振宇;周兵;柳逢春;胡靜竹;李妮;劉健犇;謝輝春;劉興發;劉震寰;倪園;張業茂;趙軍;陳玉龍;黃銳;余瑤;徐吉來;滕子涵;趙學成
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網山西省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/18;G06F17/16;G06F17/15
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 劉愛麗

本發明公開了一種用于評定校準系統測量不確定度的方法及系統，屬于電學參數測試計量技術領域。本發明方法，包括：建立直流合成電場校準系統的測量模型；為測量模型的輸入量設定概率密度分布函數，并通過概率密度分布函數確定蒙特卡洛抽樣次數；獲取測量模型的輸出矩陣；根據簡化模型及輸出矩陣，對輸出量做非遞減排序；評定直流合成電場校準系統的測量不確定度。本發明有效的解決了直流合成電場校準系統測量結果因影響因素較多，導致測量模型規律性差、非線性顯著，進而在使用GUM法評定測量不確定度時，結果不可靠的問題。

技術領域

本發明涉及電學參數測試計量技術領域，并且更具體地，涉及一種用于評定校準系統測量不確定度的方法及系統。

背景技術

直流合成電場參數作為輸變電工程重要的環境影響因子，在輸變電工程建設運行前后的工程環境影響評價中不可或缺。其測量結果直接應用于導線選型，端點選址，路徑規劃等工程設計領域，同時也是緩解公眾焦慮和環保糾紛評判的重要法律依據，直流合成電場測量結果的準確與否，會直接對工程造價控制的難易程度，環境生態的友好水平，人民群眾切身權益的保障質量產生影響。同時在電力行業當中，直流合成電場測量作為研究分析直流合成電場的一種十分重要的技術手段，也在電氣設備積污改良、地球物理勘探、大氣雷電預警，工業晶體加工等方面有著諸多運用。

而對直流合成電場參數的準確校準是上述技術得以實際運用的前提條件，直流合成電場參數的測量結果質量，很大程度由溯源鏈上計量學等級更高的校準系統水平高低直接決定。

合理評定的直流合成電場校準系統不確定度是判斷直流合成電場參數的測量結果質量的重要參考依據，對科學、有效、正確的利用測量結果具有重要的科研意義與工程價值。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出了一種用于評定校準系統測量不確定度的方法，包括：

針對直流合成電場離子流密度達到飽和的狀態，建立直流合成電場校準系統的測量模型；

為測量模型的輸入量設定概率密度分布函數，并通過概率密度分布函數確定蒙特卡洛抽樣次數；

簡化測量模型，并根據確定的蒙特卡洛抽樣次數進行蒙特卡洛抽樣，確定測量模型的估計值和標準不確定，并獲取測量模型的輸出矩陣；

根據簡化模型及輸出矩陣，對輸出量做非遞減排序，排序完成后，確定輸出量的分布函數的離散表達，通過離散表達計算約定包含概率下的輸出量的包含區間；

根據測量模型的估計值、標準不確定及包含區間評定直流合成電場校準系統的測量不確定度。

可選的，測量模型，具體為：

其中，E為校準系統產生的直流合成電場名義值，U_T為高壓極板的電壓表示值，N為電壓互感器變比，E₀為背景直流電場，T為實驗室溫度，T₀為溯源時的溫度，α為校準區平行極板材質的線膨脹系數，d_T為溯源溫度下校準區的平行極板間距，rep為測量重復性；

可選的，輸入量包括多個，每個輸入量設定一個概率密度函數；

所述輸入量包括：電壓表示值、電壓互感器變比、校準區平行極板間距、平行極板材質的線膨脹系數、實驗室溫度、溯源時的溫度、背景直流電場和測量重復性。

可選的，抽樣次數M至少取M₁和M₂中的較大值，公式如下：

M≥MAX(M₁,M₂)

M₁的值應大于等于1/(1-p)的10⁴倍，公式如下：