電能測量精度延長智能電表的使用壽命

世界各地的電力公司利用智能電表和高級計量基礎(chǔ)設(shè)施 （AMI） 來實現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程連接/斷開、需求/響應(yīng)和其他運營效率。公用事業(yè)公司一直面臨著提高運營效率的壓力，同時緩解加息和改善客戶服務(wù)。雖然智能電表和AMI消除了對現(xiàn)場抄表器的需求，但仍需要安排昂貴的工作人員來更換即將達(dá)到使用壽命的電表。事實證明，絕大多數(shù)更換的電表仍在運行，并且將持續(xù)很多年。如果儀表的使用壽命可以延長，使其僅在精度下降之前更換，那會怎樣？

延長儀表的使用壽命會產(chǎn)生驚人的高回報?？紤]一個假設(shè)的公用事業(yè)公司，在儀表及其安裝上花費 100 歐元（119.77 美元）。假設(shè)起始使用壽命為 15 年，將儀表的使用壽命延長 2 年，則每米可節(jié)省 13.30 歐元（15.93 美元）的終身成本。將儀表壽命延長 3 年，每米使用壽命內(nèi)可節(jié)省 20 歐元（23.95 美元）。如果儀表的當(dāng)前使用壽命少于 15 年，或者購買和安裝成本高于 100 歐元，則由此節(jié)省的成本甚至更加顯著。此外，延長儀表的使用壽命可以改善客戶服務(wù)，因為需要的服務(wù)中斷更少。

當(dāng)前的最佳實踐要求公用事業(yè)或監(jiān)管機構(gòu)根據(jù)故障的統(tǒng)計分布來確定儀表的使用壽命。通常，這是由可靠性工程師使用Weibull函數(shù)完成的，也稱為圖1所示的浴缸曲線?？煽啃怨こ處熓褂眠@些技術(shù)來確保儀表的測量精度在更換之前保持在等級范圍內(nèi)。

從歷史上看，很多注意力都集中在減少早期生活失敗的影響上。這是通過改進(jìn)制造工藝、環(huán)境老化和廣泛測試來實現(xiàn)的。曲線的磨損區(qū)域通常具有高斯分布，通過使用保守（三個或更多標(biāo)準(zhǔn)差）統(tǒng)計方法避免，以最大程度地減少超出規(guī)格的設(shè)備繼續(xù)使用的可能性。此外，全球許多地區(qū)都需要進(jìn)行樣本測試，以便在部署期間抽查儀表性能。然而，這些方法的最大缺點是，通常超過99%的儀表仍然在規(guī)格范圍內(nèi)運行。從來沒有一種經(jīng)濟高效的方法來驗證每個設(shè)備的測量精度。

在智能電表中采用非侵入式實時精度監(jiān)測技術(shù)將延長電表的使用壽命，而不會增加現(xiàn)場設(shè)備不合格的風(fēng)險。一個例子是ADI公司的mSure技術(shù)。mSure 技術(shù)集成到電能計量芯片中，該芯片持續(xù)監(jiān)控整個測量信號鏈的精度，包括每個儀表中的電流和電壓傳感器。然后，儀表精度以及能耗和其他數(shù)據(jù)通過AMI傳輸?shù)皆贫?。全面了解每個儀表的精度，使公用事業(yè)公司能夠就所需的儀表更換做出數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策。

與所有新技術(shù)一樣，分階段采用實時精度監(jiān)控技術(shù)是一種謹(jǐn)慎的方法。現(xiàn)有的現(xiàn)場采樣協(xié)議可用于確認(rèn)解決方案的有效性并訓(xùn)練預(yù)測分析。經(jīng)過幾年的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，可以減少或消除現(xiàn)場采樣，從而進(jìn)一步節(jié)省成本。

經(jīng)常出現(xiàn)的一個問題是，所有其他儀表故障機制，包括備用電池、電源和LCD（液晶顯示器）呢？現(xiàn)代儀表已經(jīng)監(jiān)控電池的健康狀況，并可以將此參數(shù)報告給儀表數(shù)據(jù)管理軟件。電源故障將導(dǎo)致數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上無法訪問電表，從而標(biāo)記服務(wù)部門。通過遠(yuǎn)程抄表，LCD不再具有很高的重要性，其故障最終將由客戶報告。

電能測量精度是現(xiàn)在可以有效監(jiān)控的最后一個關(guān)鍵任務(wù)參數(shù)，從而延長了智能電表的使用壽命。通過部署非侵入式實時精度監(jiān)控技術(shù)，智能電表可以提供附加值并提高公用事業(yè)的投資回報率。

審核編輯：郭婷