智能电能表全生命周期质量方法分析

智能电能表全生命周期质量方法分析

赵欣

（内蒙古电力营销服务与运营管理中心内蒙古自治区呼和浩特010020）

摘要：用于产品质量评价的方法有很多，如多目标评价法、模糊综合评价法、最优隶属度综合评价法、基于粗集理论的评价方法这四种常用评价方法等，但并不是所有方法均适合智能电能表质量评价，也不适合应用在智能电能表的质量评价中。本文主要针对层次分析法，实现了对单只电能表质量评价、批次质量评价、不同类型电能表质量评价、供应商综合评价，从多层次、多角度对智能电能表全生命周期进行了定量的质量评价。

关键词：智能电能表；全生命周期；质量方法

1导言

智能电能表作为智能电网的重要组成部分，是最接近用户的终端设备，也是用户能否受益于智能电网最直接的体现，因而越来越受到重视。目前智能电能表使用数量正快速增长，作为一种新型计量器具，由于使用时间较短，运行管理经验相对较少，进行智能电能表全生命周期质量跟踪研究显得尤为重要。

2智能电能表全生命周期质量评价的必要性

2.1智能电能表质量风险应有效规避

随着智能电能表使用数量的快速增长，其质量风险随之增高。电能表的质量管控不仅仅局限于生产环节，而是从设计、生产、校验、运行乃至退出运行的全过程。由于测试环境与电能表运行安装使用环境存在差异，如性能指标、工作稳定性、长时间的电能累计准确性等一些直接和电费计量相关的功能都无法准确检，受各类不确定因素的影响，可能在某个环节出现故障。

2.2部分供应商压缩成本使电能表可靠性下降

由于近年来电能表需求数量大，供货时间紧，部分电能表生产厂商存在原材料供货紧张、生产线订单饱和、工人昼夜倒班疲惫及质量监控力度放松等现象，各别厂家为降低电能表的生产成本，提高生产效率，采用压缩原材料成本、简化工艺流程及降低设计要求等措施，导致电能表可靠性下降。

2.3智能电能表计量可靠性成为社会关注热点

智能电能表的准确度问题，一直是媒体及大众关注的焦点［6］。民众存在的误区是智能电能表走得“快”，在供电服务热线“95598”的咨询投诉类案件中，有很多针对电能表与算费问题进行的投诉。

3智能电能表全生命周期的评价指标与层次模型

为了实现评价智能电能表全生命周期质量的总目标，可按层次分析法通过若干个分目标来实现，故确定智能电能表质量监督的四个阶段为分目标。第一阶段为供货前质量监督，评价指标定为到货前样品比对、抽样全性能试验，中标批次合格率；第二阶段为产品监造，指标定为监造问题、工艺完整性、出厂试验符合率；第三阶段为到货后质量监督，指标定为到货后样品比对、到货后抽样验收、到货后全验收、到货批次不合格率；第四阶段为运行表阶段，质量评价指标定为运行表抽检合格率、运行表分批故障率、运行表分类故障率、运行表批次不合格率。形成的质量评价层次模型如图1所示。

图1智能电能表质量评价层次模型

4智能电能表全生命周期质量的层次分析法

4.1层次分析法的主要内容

层次分析法是由美国运筹学家T.L.Saaty在上个世纪70年代时候提出来的，它的主要思想是将定性分析与定量分析相结合，形成系统的分析方法。该方法将数据、专家意见、分析人员的判断高效得结合起来。其步骤如下：

4.1.1构造层次分析模型

将层次分析模型分为最高层、中间层和方案层三个部分。其中最高层是设计或者评价要达到的总目标；中间层为准则层和准则层下面的指标层；方案层为实现目标的可选方案。层次分析法中，用直线连接表示上、下层因素之间联系。

4.1.2构造两两比较的判断矩阵

多层次评价模型建立后，就确定了上下层次之间元素的隶属关系。在多层次模型中，同层次的元素采用九级标度法进行两两比较，从而建立一系列如下形式的判断矩阵：

判断矩阵A-Bi=(bij)nxn具有如下性质：1）bij＞0；2）bij=1/bji；3）bii=1。其中bij代表元素bi较元素bj的重要性程度。

4.1.3采用特征根法计算排序权重向量，并验证一致性。

4.2层次分析法的优越性

层次分析法是将研究对象看作一个整体系统，不割断各个因素对结果的影响。通过对系统进行分层，确立每层中不同的评价因素，对各评价指标进行比较判断，计算各自权重以及相对于总目标的权重，将每个因素对结果的影响程度量化，最后应用综合思维方式进行决策分析。这种方法最实用于多目标、多层次、多指标等的系统以及完全没有任何结构特性的系统评价。它既没有单纯一味追求数学的精确，也没有片面注重行为逻辑推理，而是将定性与定量有机的集合起来，分解复杂的系统，将人们的主观思维过程数学化、系统化。但是在应用过程中，随着系统指标数量增加，判断矩阵的特征值、特征向量阶数也随之增加，就会造成计算上面的困难。

5智能电能表全生命周期的质量评价

5.1单只电能表全生命周期质量评价

本业务项对单只电能表进行全生命周期各个阶段的质量进行评价，评价包括三个方面：基本误差变化趋势、时钟偏差变化趋势、日计时误差变化趋势。由于用于抽样检测的电能表不能再安装到现场，所以单只电能表全生命周期只包含出厂检测、到货后全检、运行表抽检、报废鉴定四个环节。

5.2批次质量评价

5.2.1批次质量评价

本业务项以某制造单位某包产品为维度，包含该包电能表在全生命周期各阶段的各项质量数据，并套用算法分别得到各项得分，然后根据各项的权重分配得到总分。点击页面后可以进入批次质量评价得分明细页面，具体展示每一项的原始质量数据及得分情况。

5.2.2问题集中度评价

根据运行表故障统计业务特点，本业务项以某制造单位某包为维度，包含该包电能表的运行故障统计数据，并套用算法分别得到各项得分，然后根据各项的权重分配得到总分。点击页面后可以进入批次问题集中度评价得分明细页面，具体展示每一种故障模式下的故障数量及得分情况。

5.3供应商评价

5.3.1产品质量评价

本业务项以制造单位为维度，包含该制造单位全部电能表在全生命周期各阶段的各项统计数据，并套用算法分别得到各项得分，然后根据各项的权重分配得到总分。点击页面后可以进入供应商质量评价得分明细页面，具体展示每一项的原始质量数据及得分情况。单相表、三相表可以分别统计，也可以一起综合统计。

5.3.2问题集中度评价

根据运行表故障统计业务特点，本业务项以制造单位为维度，包含该制造单位全部电能表的运行故障统计数据，并套用算法分别得到各项得分，然后根据各项的权重分配得到总分。点击页面后可以进入供应商问题集中度评价得分明细页面，具体展示该供应商每一种故障模式下的所有故障数量及得分情况。单相表、三相表可以分别统计，也可以一起综合统计。

6结语

总之，加强智能电能全生命周期质量方法，可提高电能表质量，可以延长轮换周期，大幅降低直接成本；减少表计装拆换和故障处理工作，降低系统运行成本，确保电能计量公平公正，创造巨大的经济效益和社会效益。建立智能电能表全生命周期质量评价模型对智能电能表质量进行综合评价，能为国家电网公司开展智能电能表质量评估、质量监督提供客观和科学的依据，对于智能电网的建设具有非常重要的现实意义。

参考文献：

[1]杨朋,张根保,任显林等.面向产品全生命周期的质量信息表达体系研究[J].2015.

[2]高晓兵.基于数据仓库的质量信息系统关键技术研究[D].2014.

[3]董力通，周冰原，李蒙.智能电网对智能电能表的要求及产业发展建议[J].2015.

作者信息：赵欣，女，1987年10月，内蒙古呼和浩特，工程师，本科，主要从事电能计量相关工作。