智能电能表可靠化预计技术的研究及软件开发.doc

智能电能表可靠化预计技术的研究及软件开发第 1 章绪论 课题背景及意义在我国,***确立了建设统一坚强智能电网的发展战略,全面提高电网的资源优化配置能力和电力系统的运行效率,保障安全、优质、可靠的电力供应。智能电能表作为智能用电的重要组成部分,是实现双向互动智能用电的“ 末端神经” 。我国用电户数众多,截至 2009 年底,***系统服务的电力用户就达 亿户之多。我国政府计划未来五年在全国范围内,安装 亿块智能电能表。这意味着在 2012 年到 2015 年之间的三年内,中国每年新安装的智能电能表将高达到 8000 万块⑴。智能电能表的安装覆盖面广、自动化程度高,一旦质量控制不好,势必影响全局。因此,需要加强对智能电能表可靠性的研究。可靠性是指在规定的时间和规定的条件下,产品完成所规定功能的能力[2] 。可靠性工程主要包括可靠性预计可靠性分析[5] 、可靠性试验[6~7] 、可靠性设计软件可靠性[ia] 等内容。其中可靠性预计是基于已知信息推导未来状况的可靠性方法,可根据组成系统的元器件、部件等可靠性经验数据和可靠性模型,预计系统的可靠性水平。可靠性预计是电子设备可靠性从定性考虑转向定量分析的关键,是“ 设计未来” 的先导,是决策设计、改进设计,确保产品满足可靠性指标要求的不可缺少的技术手段[11] 。本论文主要研究智能电能表可靠性预计及应用技术,同时也部分涉及智能电能表可靠性设计和软件可靠性,本论文的研究意义在于:首先,可以节约电网成本,提高电能表厂家收益。通过优化智能电能表的预计流程并提出最优的智能电能表预计手册,其可靠性预计过程将变得规范,有利于电网公司和电能表厂家应用可靠性预计技术,检测并提高智能电能表的可靠性。此外可靠性预计的研究成果可以提供电网公司加强入网检测的手段,确保安装的智能电能表可靠性指标达到相关要求,从而减少智能电能表的现场故障发生,减少由整批拆换和差错电量追回所产生的大量成本。其次,可以提高国内智能电能表可靠性预计技术的研究水平。通过将可靠性预计技术与其他可靠性技术的结合,总结出的提高可靠性措施,将有利于提高国内智能电能表的整体可靠性设计水平,加强智能电能表的市场竞争力和科技含量。最后,可以更方便的分析智能电能表的可靠性。本论文幵发的智能电能表可靠性预计软件可以定量预计智能电能表的可靠性,发现高失效单元中潜在的缺陷。从而为改进和优选设计方案提供依据,提高电能表的可靠性水平,另外软件可以定量评估外界应力条件对智能电能表可靠性的影响,可生成预计报告,方便了电网和电能表厂家分析智能电能表的可靠性。 国内外现状可靠性概念的提出最早可追溯到第二次大战,当时,美国为降低飞机的发生事故的概率,提出了可靠性的概念[12] 。之后,随着设备的寿命逐渐受到重视, 20 世纪 50 年代初美国国防部提出了较为系统的可靠性研究方法;在随后的半个世纪内,可靠性被广泛应用于航天、军工、通讯等各个行业,对产品寿命进行提前估计的可靠性预计技术受到了广泛关注,国内外军事及商业领域陆续提出适用于本行业的预计手册最早的可靠性预计标准可以追溯到 1956 年11 月美国可靠性分析中心发布的 TR-1100 标准,该标准介绍了元器件失效的计算模型。此后,美国军方 1960 年发