[发明专利]单相智能电能表可靠性综合评价的方法

说明书

技术领域

本发明是涉及一种居民用单相智能电能表可靠性综合评价的方法。属于计量设备运行检定检测技术领域。

背景技术

随着经济发展和科技进步，智能电能表作为我国智能电网建设工程终端的一环，其结构和功能变得越来越复杂。按照国家电网的规划，2015年将安装智能电表2.3亿只。如此庞大数量的计量表计，其运行状态是否稳定可靠，将直接关系到百姓的切身利益与社会的和谐稳定。智能电能表的可靠性评价涉及生产前设计、生产工艺、招标验收和现场运行等多个寿命环节，每个环节都会影响电能表的可靠性。然而国内对单相智能电能表可靠性研究水平只是针对单个环节孤立地开展，因此有必要从智能电能表全寿命周期的角度建立整体的可靠性评价体系。

评价体系能更好的在验收过程中确认电能表是否符合国家电网的可靠性定量要求。还可以从方案设计原理、元器件选择和生产工艺控制方面给电能表厂家做进一步的质量提升建议，降低研制成本，从源头控制电能表质量。评价体系的建立可以降低设备故障率和设备更换频率，提供优质服务水平，有利于延长轮换周期，进而降低电网运维成本。

本发明是针对现有智能电能表可靠性研究方法只能单点进行、单相表轮换策略不灵活、不具有针对性、现有可靠性试验标准只关心电能表整机失效等问题，提出利用可靠性预计、初步可靠性评估、可靠性验证试验、加速退化试验，结合现场运行的数据等多方面可靠性水平信息，不断的逼近、修正智能电能表的失效率曲线(浴盆曲线)，来进行智能电能表全寿命周期内的可靠性水平评价的一种方法。

发明内容

本发明的目的是利用可靠性预计、初步可靠性评估、可靠性验证试验、加速退化试验，结合现场运行的数据等多方面可靠性水平信息，建立基于全寿命周期的智能电能表可靠性综合评价方法。

本发明是采取以下的技术方案来实现的:

单相智能电能表可靠性综合评价的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)可靠性预计：根据本批次智能电能表的元器件清单、元器件设计参数、可靠性相关工艺控制措施或/和设计原理图相关资料，选择预计方法、预计手册和预计模型对智能电能表进行可靠性预计，出具可靠性预计报告，确定该阶段评价结果；

(2)可靠性初步估计：基于智能电能表厂家提供的可靠性试验、环境试验和老化筛选试验数据，进行智能电能表的可靠性初步估计，确定该阶段评价结果，得到老化曲线；

(3)可靠性验证试验：供货验收时在实验室条件下进行可靠性验证试验，出具检验报告，根据检验结果给出该阶段评价结果；

(4)加速退化试验：按照GB/T 17215.931方法进行加速退化试验，计算出各组应力下各失效模式的威布尔分布参数、加速因子和可靠度函数，得到智能电能表的伪失效寿命和失效曲线偶然段，根据该段失效曲线的参数给出该阶段评价结果；

(5)现场运行数据分析：在智能电能表运行过程中，对智能电能表进行质量监督，收集运行智能电能表的投运时间、运行状况和运行环境数据；当故障发生时，收集故障智能电能表，分析故障原因和失效机理，统计失效率，根据统计和失效率计算结果对失效曲线做进一步的修正，根据修正结果确定该阶段评价结果；

(6)综合评价：综合可靠性预计、可靠性初步评估、可靠性验证试验、加速退化试验和现场运行数据建立智能电能表可靠性综合评估模型，完成智能电能表可靠性的综合评价。

将经可靠性预计、可靠性初步评估、可靠性验证试验、加速退化试验和现场运行数据分析的五个环节最后所得的失效数据与失效曲线、失效曲线的两个时间参数t₁、t₂建立定量联系，其中，t₁为早期故障期和偶然失效期分界点，t₂为偶然失效期和耗损失效期的分界点；

在可靠性初步评估阶段，根据老化筛选试验的结果初步确定t₁点的位置；将加速退化试验阶段得到的失效曲线偶然段的结束位置初步定为失效曲线的t₂点位置，连接t₁、t₂，得到修正一次后的失效曲线偶然失效期；现场运行数据分析阶段将实际运行出现故障的失效率叠加到加速退化试验后得到的失效曲线偶然段相应时刻的失效率上，得到调整后t时刻的失效率：

其中，下角标t表示故障发生时刻；λ_t为加速退化试验后得到的失效曲线偶然段上t时刻的失效率；λ‘_t为调整后的t时刻的失效率；α为调整系数。