智能电表可靠性预计技术研究论文_侯慧,范君

智能电表可靠性预计技术研究论文_侯慧,范君

(南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司 211000)

摘要:近年来,在国家智能电网建设不断深入的过程中,电力通信在推动国民经济发展中的基础性和全局性作用得到显现。大量研究证实,作为在国家智能电网建设不可或缺的重要技术组成部分,智能电表的应用将是提升国家智能电网建设进度以及建设质量的重要途径。由此可见,在国家智能电网建设的过程中,对智能电表在其中的应用途径以及相关要点进行分析和明确是具有十分重要的现实意义的。鉴于此,文章以我国智能电表的应用现状为出发点,对智能电表在其中的应用展开了分析和阐述,并就未来如何更好的在智能电网中运用智能电表进行了展望,以期能够为相关方面工作的开展提供一定的启示和参考。

关键词:智能电表;可靠性;预计技术;研究

所谓电子产品可靠性预测,即指的是在电子产品不同的开发阶段,对其电子器件以及整机可靠性进行相应的定量估计。该工作是整个产品开发过程中的重要工作之一,同样也是在设备可靠性分析和实验的基础工作。因此,为了保证智能电子产品可靠性,进而在产品的不同开发阶段都应当进行相应的可靠性评估,确保设备改进设计时拥有有效依据。

1.基于元器件的智能电表可靠性预计技术

元件计数法主要用于初步设计阶段,假定部件的失效率是恒定的,部件失效前的时间服从指数分布,此时,进行可靠性预测还需要以下3个信息:

(1)每个系统的部件和部件的类型是已知的,并且在设计和生产阶段不会有大的变化;

(2)已知系统各部件的质量等级以及质量因数;

(3)已知且确定系统工作的环境条件以及表中的环境系数。

在掌握上述数据和信息后,可以开始预测,具体步骤如下:首先,根据设备手册计算出各部件的工作故障率;其次,将所有的部件与它们的实际数目相乘;最后,通过添加所有的计算结果得到系统的工作故障率。

除此之外,组件计数法也是常用方式,其操作更加简单方便,因而常被用于智能电表的初始设计阶段,其可以快速粗略地计算系统的故障率,但是在预期精度高的情况下,该技术不再使用。此时,便需要使用到构件应力法,在使用构件应力法预测产品的可靠性时,要求构件与构件之间的关系是一个系列模型,除了应当考了构件计数法所要求的构件、数量、质量等级以及环境系数等要求外,在其过程中还应当准确掌握构件所需的受力、温度以及工艺结构参数等信息。

构件应力法主要步骤包括:(1)根据产品结构、功能以及特点,将产品分为多个可靠性预测单元,建立整个设备和系统的可靠性框图模型。(2)给出投影单元各部件的故障率,然后将期望单元部件的故障率加到预期单元的工作故障率之中;(3)根据建立的可靠性块图计算系统的工作效率。

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2.基于单元的智能电表可靠性预计技术

相似预测技术主要应用于智能电表计划的规划或初始构思阶段,是一种基于经验的预测技术,几乎没有已知信息,预测大多数是基于与产品的结构、功能和特性相似的旧产品或设计电路的可靠性进行的。这种可靠性预测技术的预期精度不高,只是对新产品的可靠性进行粗略估计,以评估新产品的初步设想的可行性,使用该技术进行设备可靠性预测时,需满足以下两个要求:(1)旧产品可靠;(2)新产品与旧产品在结构、功能和特性上相似。整体来看,相似预测技术可分为两类:(1)相似乘积法;(2)相似电路法,由于预计精度较低,因此该技术的适用范围十分有限,仅适用于特定的可靠性预测。

功能预测技术是将设备或系统的功能与其自身的可靠性相匹配,找出它们之间的函数关系,建立它们之间的回归方程,并根据设备或系统的功能来确定可靠性的一种智能电表可靠性预计技术,该技术需要大量的实验数据支持,只有在拥有虚构的数据统计以及数值分析的情况下,才能够朱期内得到系统函数与系统可靠性以及与回归方程系数之间的回归方程。并且,随着累计实验数据的不断增多,该方程精度越高,进而所计算的可靠性真实度也就越高。但是,就当前我国在建立回归方程的设备类别上仍然是非常有限的。

评分预测技术是基于工程师的经验来评分影响单元可靠性的一种智能电表可靠性预计技术,首先计算出各单元故障率的相对比值,接着根据已知故障率的单位计算其他单元的故障率,并计算出系统的最终故障率。在计算过程中中,影响机组可靠性的主要因素为机组的复杂性、机组的工作时间、工作环境、工作温度以及机组的平均质量水平等。

结束语

综上所述,在人类发展进程中,智能电表以其能够满足社会经济发展的新需要、改善能源消耗和环境恶化、实现电表升级、促进电力工业长远发展的优势,而成为了未来电表发展的主要趋势。为更好的发挥智能电表的上述作用,对智能电表的建设起到支撑作用的可靠性预计技术进行分析和研究是关键。目前我国对于可靠性预计技术在智能电表中的应用的研究较为全面,整体来看,智能电表可靠性的预计技术较多,整体来看分为两类:(1)基于元器件的智能电表可靠性预计技术;(2)基于单元的智能电表可靠性预计技术,具体有元器件应力技术、相似预测技术、功能预测技术是等,不同的方法有不同适用条件,其中,元器件计数技术由于预计精度不高,因而仅适用于初步设计阶段;相似预计技术是一种基于经验的预计技术,技术预计精度低且预计要求新产品和老产品之间具备一定的相似性,因而应用局限性很大;功能预计救赎是将设备或系统的功能与其自身的可靠性一一对应起来,建立它们之间的回归方程来确定其可靠性的方式,由于智能电表的功能和可靠性之间不存在这种回归方程,因此该技术通常只适用于特定的设备。在未来的发展过程中,为保证智能电表的优势得到充分发挥,应进一步加强对于可靠性预计技术的研究。

参考文献

[1]徐锦涛,冯兴乐,赵峰.智能电表可靠性预计技术研究[J].陕西电力,2018,(4):28-32.

[2]孙谊媊,李宁,董小顺,等.智能电表可靠性预计的优化模型[J].电力科学与技术学报,2017,(3):15-21.

[3]程毅,崔杨,王震,等.面向智能电网的高可靠性电力线载波通信技术研究及其应用[Z].北京福星晓程电子科技股份有限公司.2013.

[4]袁瑞铭,周晖,田海亭,等.智能电能表检测关键技术研究[Z].冀北电力有限公司,华北电力科学研究院有限责任公司.2013.

[5]邵丕彦,张强,郝金伟.基于元器件应力法的智能电表可靠性预计[J].价值工程,2015,(10):171-172,173.

论文作者:侯慧,范君

论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期

论文发表时间:2018/11/13

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