智能电能表可靠性灵敏度分析

智能电能表可靠性灵敏度分析方法研究

一、科技发展现状

在智能电能表可靠性评估方面，国内外已有不少研究，如：可靠性试验、加速寿命试验、可靠性预计法等，也形成了电子设备可靠性预计手册，给出对于不同元器件影响其可靠性的主要因素。但可靠性预计模型中并没有体现出可靠性与一些主要影响因素（如温度等）之间的直接关系，且各因素对设备可靠性的影响程度也并不相同。对智能电能表进行可靠性灵敏度分析便可直观反映出某因素发生变化时，可靠性指标的变化情况，从而找出对可靠性影响最大的因素。

在电力系统方面，发输电组合系统、高压直流输电系统的可靠性灵敏度分析已建立了解析模型，大大节省了参数变化后可靠性评估的计算时间；在设备方面，机械器件等的可靠性灵敏度分析方法已有很多。现有的这些研究成果为智能电能表（元器件）可靠性灵敏度分析方法的研究提供了借鉴。

二、科技发展需求分析

智能电能表可靠性取决于元器件的可靠性，元器件可靠性又受温度、湿度、振动、电应力等因素的影响，若某因素对元器件或整表可靠性的影响较大，则在设计或运行阶段就要对其加以严格控制。

当某应力水平发生变化时，由可靠性预计法得到整表的可靠性时需重新计算应力因子，再计算各元器件新的工作失效率从而得到整表可靠性。如此，计算较复杂且不直观。

若通过可靠性试验、分析能得到电能表（元器件）的失效率、可靠度或寿命等可靠性指标对某应力的灵敏度模型，则由该模型可直接得到新应力水平下可靠性指标的变化量，降低了计算复杂性，并且该模型能直接反映出各应力对电能表（元器件）可靠性的影响程度。同样地，可研究电能表可靠性对各元器件失效率的灵敏度模型。

基于影响因素灵敏度分析可找出对电能表可靠性影响较大的因素（温度、湿度、电应力等），基于整表可靠性对各元器件失效率的灵敏度分析可找出影响整表可靠性的最薄弱的元器件环节，指导可靠性优化设计，从而保障其运行阶段的可靠性。

三、主要研究内容

1．分析元器件及电能表可靠性的主要影响因素，通过对其进行可靠性试验，研究可靠性指标随各影响因素的变化规律，通过对试验数据的分析处理建立基于影响因素的可靠性模型；

2. 对影响元器件及电能表可靠性的主要因素进行灵敏度分析方法研究，建立灵敏度模型，并考虑各影响因素间的相关性，对灵敏度模型进行修正或完善；

3. 建立电能表可靠性对各元器件失效率的灵敏度解析模型，找出影响电能表可靠性的最关键元器件；

4. 基于可靠性灵敏度分析，为电能表的研发和安装使用提出相应的可靠性改善建议。

四、预期目标

通过本项目的研究，建立各元器件及智能电能表可靠性指标对各影响因素的灵敏度模型，可找到影响智能电能表可靠性的最关键因素和关键元器件，为提高整表可靠性提供理论依据。

成果形式：

（1）建立基于各影响因素试验数据的元器件及电能表的可靠性模型；

（2）提出元器件及智能电能表可靠性灵敏度分析方法；

（3）建立各元器件及整表可靠性指标对主要影响因素的灵敏度模型；