基于现场可靠性数据和组合应力寿命模型的电能表寿命预判

章江铭，姚 力，沈建良，胡瑛俊，倪琳娜，徐 韬

（国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，杭州 310014）

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智能电能表作为智能电网的重要组成部分，已广泛应用于发电、输电、配电和用电等各个环节，是电网实现双向实时计量、精准负荷控制、电力需求响应等功能的关键承载体。 目前，全国范围内运行电能表近5 亿只，每年承担着约6 万亿kWh 全社会用电量的计量，其性能与质量直接影响电能交易的公平公正及以客户为中心的优质服务水平。 随着大批量智能电能表到检定周期年限，如按照JJG 596-2012 规定进行周期轮换，将不可避免地造成大量未到使用寿命的电能表被更换，造成极大的人力物力浪费，因此，亟待研究智能电能表的剩余寿命预判技术[1]。

目前，评估电能表的预期寿命主要是建立特定寿命应力模型，通过加速或非加速应力测试，根据样本测试结果确定预期寿命[2-7]。 如文献[8]提出了一种基于加速寿命试验和关键部件故障预测的可靠性预测方法。 文献[9]分析了各类电能表可靠性预计手册的特点和局限性，总结出提高电能表可靠性的措施。

本文基于智能电能表的现场故障机理，分析了现场故障的可靠性数据源，对数据进行筛选清洗、故障分类统计、故障模式重新定义、性能退化特征提取和故障数据拟合等，同时，对典型的故障现象进行分析，定义了一些敏感应力建立电能表寿命预判模型。 通过对不同批次、不同供应商的现场故障数据的实际验证，结果表明，电能表寿命预判模型在预判未来1～2 年的故障率方面是有效的。……