(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111530171.1 (22)申请日 2021.12.15 (71)申请人 国网新疆电力有限公司营销服 务中 心 （资金集约中心、 计量中心） 地址 830013 新疆 维吾尔自治区乌鲁 木齐 市高新区 （新市区） 恒达街20 0号 申请人 湖南大学 (72)发明人 李宁　张伟　段俊峰　杨金成　 滕召胜　王少林　唐求　费守江　 邱伟　刘海洋　马俊　马健　 (74)专利代理 机构 湖南兆弘专利事务所(普通 合伙) 43008 代理人 谭武艺 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) G06F 17/15(2006.01) G06F 17/12(2006.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 电能计量装置零失效大数据的可靠度实时 感知方法与系统 (57)摘要 本发明公开了一种电能计量装置零失效大 数据的可靠度实时感知方法与系统， 本发明电能 计量装置零失效大数据的可靠度实时感知方法 包括获取电能计量装置在指定的国家/地区对应 的使用环境温度指标Tu、 湿度指标RHu以及气压 值指标Pru； 将使用环境温度指标Tu、 湿度指标RHu 以及气压值指标Pru代入下式所示的多应力 ‑基 本误差‑威布尔可靠度实时感知模型， 计算得到 电能计量装置的随运行时间t变化的可靠度。 本 发明将电能计量装置性能数据与现场运行环境 联系起来， 并借助早期海量现场未达到检定规则 规定失效阈值的性能退化数据进行特征寿命转 换， 可获得任意国家/地区对应的可靠度预测结 果。 权利要求书3页 说明书11页 附图2页 CN 114418296 A 2022.04.29 CN 114418296 A 1.一种电能计量装置零失效大 数据的可靠度实时感知方法， 其特 征在于， 包括： 1)获取电能计量装置在指定的国家/地区对应的使用环境温度指标Tu、 湿度指标RHu以 及气压值指标Pru； 2)将使用环境温度指标Tu、 湿度指标RHu以及气压值指标Pru代入下式所示的多应力 ‑基 本误差‑威布尔可靠度实时感知模型， 计算得到电能计量装置的随运行时间t变化的可靠 度； R(t,Su)＝exp[‑(exp( β0+β1t+β1Tu+β2RHu+β3Pru)/ η )m]， (1) 上式中， R(t,Su)为电能计量装置在运行 时间t时的可靠度， β0是偏置量， β1为运行时间t 的斜率参数， β2为湿度指 标RHu的斜率参数， β3为气压值指标Pru的斜率参数， η为威布尔分布 的尺度参数， m为 威布尔分布的形状参数。 2.根据权利要求1所述的电能计量装置零失效大数据的可靠度实时感知方法， 其特征 在于， 步骤1)中环境温度Tu的计算函数表达式为： 上式中， k为玻尔兹曼常数， ATaverage为温度加速因子ATi的平均值， Ea代表电子伏特活化 能。 3.根据权利要求2所述的电能计量装置零失效大数据的可靠度实时感知方法， 其特征 在于， 温度加速因子ATi的计算函数表达式为： 上式中， Ti为各月的开氏统计温度值， 包括月最大温度和月最低温度。 4.根据权利要求1所述的电能计量装置零失效大数据的可靠度实时感知方法， 其特征 在于， 步骤1)中湿度RHu的计算函数表达式为： 上式中， AHaverage为湿度加速因子AHi的平均值， n为环境应力的指标数量， 湿度加速因子 AHi的计算函数表达式为： 上式中， RHi为各月月均统计 湿度值。 5.根据权利要求1所述的电能计量装置零失效大数据的可靠度实时感知方法， 其特征 在于， 步骤1)中气压值Pru的计算函数表达式为： 上式中， APaverage为气压加速因子APi的平均值， n为环境应力的指标数量， 气压加速因子 APi的计算函数表达式为：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114418296 A 2上式中， Pri为各月月均统计气压值。 6.根据权利要求1所述的电能计量装置零失效大数据的可靠度实时感知方法， 其特征 在于， 步骤2)中的斜 率参数满足： 上式中， δ是斜率参数所服从分布的方差， HalfCauchy为半柯西分布， Normal为正态分 布。 7.根据权利要求1～6中任意一项所述的电能计量装置零失效大数据的可靠度实时感 知方法， 其特征在于， 步骤2)之前还包括预先基于电能计量装置零 失效大数据建立多应力 ‑ 基本误差 ‑威布尔可靠度实时感知模型的步骤： S1)定时采样包含记录时间、 环境温度、 湿度、 气压值以及电能计量装置基本误差的现 场运行历史监测数据集D； S2)计算记录时间与电能计量装置挂网运行时刻之差作为运行时间， 并将其余数据归 一化处理， 从而得到包含运行时间t、 环境温度、 湿度、 气 压值以及电能计量装置基本误差的 现场运行历史监测数据集D ’； S3)将运行时间t和环境应力Si耦合到作为退化指标的电能计量装置基本误差Be中， 得 到下式所示的多应力 ‑退化指标之间的对数线性方程： 上式中， Be为电能计量装置基本误差， β0是偏置量， β1为运行时间t的斜率参数， βi为各 环境应力对寿命指标作用效果的斜率参数， n为环境应力的指标数量； 将失效阈值与当前的 电能计量装置基本误差的绝对值 值做差， 得到电能计量装置的特 征寿命方程： 上式中， tL表示寿命， 对应基本误差超过对应阈值的时刻， inf表示无穷逼近， L(t,S)为 电能计量装 置在运行时间t以及环境应力S时的特征寿命， Dth为电能计 量装置基本误差的上 下阈值ωupper、 ωlower之差， Be为电能计量装置基本误差； 采用威布尔分布作为似然函数， 对 电能计量装置的特 征寿命进行参数推理， 得到威布尔分布概 率密度函数： 上式中， f(x|t,S,m, η )表示威布尔分布概率密度函数， x为电能计量装置在运行时间t 以及环境应力S时的基本误差值， 基本误差值x的值是特征寿命L(t,S)的绝对值与电能计量 装置基本误差的上下阈值ωupper、 ωlower之差Dth的绝对值之间的差值， η为威布尔分布的尺权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114418296 A 3