智能电能表健康度评价指标体系构建方法

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智能电能表作为智能量测系统中的重要组成部分,其计量结果直接关系到供用电双方的贸易结算公正性,保证其可靠运行意义重大。从2019年起,国网公司的在运智能电能表进入相对集中的产品轮换期,预计未来几年将存在相当规模的替换需求。在保证电能表工作可靠性的前提下,对智能电表进行在运健康度评价可有效减少电能表校验的工作量,实现现场检验的计划检修工作模式向状态检修过渡,以适应电网公司精细化管理的要求,而智能电表健康度评价所选取的指标体系则是评价结果是否可靠准确的关键。针对目前围绕智能电表健康度评价的研究在构建指标体系时缺乏科学合理依据的问题,本文依托国家电网公司的支持,获取到数批次的在运电表误差数据与轮换电表检定数据,围绕智能电表健康度评价指标体系的构建展开研究:在明确智能电表健康度评价指标体系构建原则和构建方法的基础上,通过对智能电表典型故障的故障机理分析选取了运行环境温度、运行环境湿度、运行负荷情况、运行电压、现场频率和电磁干扰强度这6个影响智能电表健康度的环境影响评价指标,结合文献分析和专家分析的结果分别选取了实验室检定基本误差、现场检测运行误差、同批次误差分散性、批次拆回检定误差分散性以及批次运行故障率、批次历史故障记录、运行年限这7个反映智能电表健康度的基础性能评价指标,初步构建了含有13个二级指标的指标体系;在获取各指标数据的基础上,运用基于信息贡献率和信息可替代性的方法从相关性和重要性方面对评价指标进一步筛选,并结合主观重要性分析剔除了批次拆回检定误差分散性、批次历史故障记录和现场频率这3个评价指标。接着通过层次分析法确定主观权重、反熵权法确定客观权重后,再采用基于相对熵的主客观权重组合方法确定指标综合权重,得到最终的智能电表健康度评价指标体系。通过与其它的几种经典赋权方法的结果进行对比分析,表明本文方法用于构建智能电能表健康度评价指标体系时具有较大的优越性,克服了单一赋权方法的局限性。本文最后基于云理论构建了智能电表健康度评价模型,并利用该方法对5只在运电表与3只故障电表的健康状态进行了评估,结果表明,评估结论真实地反映了智能电表的健康状态,验证了本文指标体系构建的合理性。本文研究成果对智能电表健康度评价指标体系的构建提供了参考依据,能够对提高智能电表运行状态管理水平起到一定的积极作用。
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