智能电能表的加速退化试验方案研究

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1、智能电能表的加速退化试验方案研究陈金涛，朱彬若，张垠，顾臻（国网上海市电力公司电力科学研究院，上海200051）摘要：针对加速寿命试验对长寿命产品可靠性评价的不足，采用加速退化试验的方法对智能电能表进行可靠性评价。通过分析影响在运智能电能表可靠性的主要因素，选取了温度、湿度作为加速应力；通过摸底试验和对加速因子的分析，确定了最大加速应力水平及优化后加速应力组合；确定了退化特征量及其失效阈值、样品数量及其分配比例、试验时间及测量次数等试验参数；最后给出了加速退化试验的试验方案。关键词：智能电能表；

2、加速退化试验；可靠性；加速应力组合；失效阈值中图分类号：TM933文献标识码：B文章编号：1001-1390(2017)00-0000-00Researchonthesmartmeter’saccelerateddegradationtestschemeofsmartmeterChenJintao,ZhuBinruo,ZhangYin,GuZhen(ResearchInstituteofElectricPower,SGCCShanghaiElectricPowerCompany,Shanghai

3、200051,China)Abstract:Accelerateddegradationtestwasadoptedforsmartmeter’sreliabilityevaluationofsmartmeter,becauseacceleratedlifetestdidnotapplytoproductswithlonglifetime.Temperatureandhumiditywereselectedasacceleratingstressbyanalyzingmainfactorsimp

4、actingthereliabilityofsmartmetersonline.Themaximumlevelofacceleratingstressandtheoptimizedacceleratingstresscombinationsweregivenbyconductingdiagnostictestandanalyzingtheacceleratingfactors.Afterdeterminingthefailurethresholdsofthedegradationcharacte

5、risticquantity,samplesizeandtheirproportions,andmeasurementtimes,thetestschemesproceduresweregivenatlast.Keywords:smartmeter,accelerateddegradationtest,reliability,acceleratingstresscombination,failurethreshold0　引言近年来，随着国家电网公司坚强智能电网建设进程的深化，越来越多的智能电能表

6、投入运行[1]。智能电能表在现场能否可靠、稳定运行，不仅会影响电力交易过程的公平、公正，还会影响面向客户侧用电服务的质量，因此有必要对智能电能表进行可靠性评价。采用传统的评价方法对智能电能表进行可靠性评价需要花费很大的时间成本和人力成本，因此目前广泛采用加速寿命试验[2-7]（ALT）的方法对智能电能表的可靠性进行评价。文献[6]首次提出采用高温高湿环境实现加速寿命测试的方法用以评估电能表的可靠性。文献[7]研究了高加速寿命试验技术在智能电能表可靠性研究中的应用，验证了高加速寿命试验方法的科学有

7、效性。加速寿命试验只记录试验样品的失效时间数据，而不考虑产品失效的具体过程，因此需要有一定数量的样品发生失效才能结束试验。如果试验中没有样品发生失效，或者失效样品的数量很少，那么就只能延长试验时间，否则无法利用获得的失效时间数据来对产品的可靠性进行评价，或者得出的评价结果与实际情况有很大的差距。然而，随着智能电能表技术标准的统一以及电能表厂家设计制造能力的提高，现在智能电能表的可靠性越来越高，试验中发生失效的样品数量极少，加速寿命试验已无法满足智能电能表可靠性评价的要求。加速退化试验[8-12]

8、（ADT）的方法能够克服加速寿命试验对长寿命产品可靠性评价的不足。Nelson[8]提出了一种性能退化数据分析模型，并给出了产品寿命分布的估计方法。Meeker等人[9]基于产品的失效机理构建了一种退化模型，并给出了一种模型参数估计方法。文献[10]采用加速退化试验的方法来评价软件的可靠性。文献[11]提出了基于伪失效寿命和随机退化轨迹的步进加速退化可靠性评估算法。对于像智能电能表这样高可靠性、长寿命的产品，利用加速退化试验的方法进行可靠性评价，能够在更短的时间内得到更加准确的评价结果。本文首先