致力可靠性檢驗(yàn)檢測技術(shù)開發(fā)助力電力行業(yè)自主可控高質(zhì)量發(fā)展

隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，供電可靠性要求不斷提高，電網(wǎng)企業(yè)積極開展智能電網(wǎng)的研究和實(shí)踐工作，確保電網(wǎng)高效運(yùn)行。智能計(jì)量設(shè)備作為用電信息采集與監(jiān)測的主要設(shè)備，是電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的主要來源，是實(shí)現(xiàn)供用電環(huán)節(jié)“信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化”的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，更是現(xiàn)代電力市場營銷管理的重要技術(shù)設(shè)備。

目前，國內(nèi)智能電能計(jì)量設(shè)備存在種類多，數(shù)量大，運(yùn)營環(huán)境復(fù)雜、連續(xù)運(yùn)行時(shí)間長等特點(diǎn)，對(duì)計(jì)量設(shè)備本身的可靠性提出了更高的要求。目前我國的智能電力可靠性及安全問題，具體表現(xiàn)在歷史故障頻次高，缺乏對(duì)產(chǎn)品可靠性的評(píng)價(jià)體系，缺乏故障處理及計(jì)量安全性評(píng)估，運(yùn)維管理成本高等方面。

工業(yè)和信息化部電子第五研究所利用在可靠性領(lǐng)域的多年技術(shù)積淀，積極和南方電網(wǎng)，國家電網(wǎng)合作，針對(duì)智能電表開發(fā)了智能電能表的現(xiàn)場故障激發(fā)與可靠性評(píng)價(jià)技術(shù)、智能電表批次壽命預(yù)估及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)、電能計(jì)量安全芯片可靠性測試技術(shù)等，為智能電表可靠性提升，故障率降低，安全性保障提供了有效支撐，同時(shí)為智能電表的可靠性典型環(huán)境實(shí)驗(yàn)室能力建設(shè)提供助力。最終解決了智能電表檢驗(yàn)檢測及可靠性的關(guān)鍵難題，促進(jìn)了用電可靠性安全性提升，為電力行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

案例創(chuàng)新點(diǎn)

一、智能電能表的現(xiàn)場故障激發(fā)技術(shù)開發(fā)及可靠性評(píng)價(jià)體系建設(shè)，助力國網(wǎng)智能電表運(yùn)營增效

2014年到2015年，工業(yè)和信息化部電子第五研究所聯(lián)合中國電力科學(xué)研究院開展“智能電能表的現(xiàn)場故障激發(fā)與可靠性評(píng)價(jià)”項(xiàng)目，最終提高了智能電表可靠性管理評(píng)價(jià)水平，降低智能電表可靠性故障率，同時(shí)為后續(xù)建立全國智能電表可靠性環(huán)境實(shí)驗(yàn)室奠定理論基礎(chǔ)。

在該項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，工業(yè)和信息化部電子第五研究所與新疆國家電網(wǎng)營銷技術(shù)服務(wù)中心，于2020年至2021開展“智能電表典型環(huán)境實(shí)驗(yàn)室可靠性比對(duì)與實(shí)驗(yàn)室能力提升”項(xiàng)目，最終建立了適用于高干熱環(huán)境的電能量測設(shè)備的試驗(yàn)方法體系；建設(shè)典型環(huán)境下的標(biāo)準(zhǔn)化的環(huán)境實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ慌囵B(yǎng)具備電能量測設(shè)備試驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)施與故障分析能力的專業(yè)技術(shù)人才。

二、電能計(jì)量安全芯片可靠性測試技術(shù)，助力電力自主可控發(fā)展

我國作為全球最大半導(dǎo)體應(yīng)用市場，電力電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及需求迅速，關(guān)鍵核心芯片依賴進(jìn)口，受制于人；質(zhì)量保障基礎(chǔ)能力不足、生產(chǎn)與應(yīng)用相互脫節(jié)的問題十分突出，導(dǎo)致國產(chǎn)芯片“不敢用、不好用、不愿用、用不好”的局面；國內(nèi)70%的高端、核心芯片依賴進(jìn)口，嚴(yán)重影響芯片供應(yīng)鏈安全。因此，擬使用一款國產(chǎn)電能計(jì)量安全芯片，但電能計(jì)量安全芯片本身的安全性以及可靠性是使用單位關(guān)注點(diǎn)，國產(chǎn)器件應(yīng)用驗(yàn)證不足，大規(guī)模使用存在風(fēng)險(xiǎn)，如何驗(yàn)證，亟需評(píng)測。

為解決該問題，2020年至2021年，工業(yè)和信息化部電子第五研究所與南方電網(wǎng)開展“電能計(jì)量安全芯片可靠性測試技術(shù)研究”項(xiàng)目，最終實(shí)現(xiàn)了計(jì)量芯片的安全性測試及評(píng)價(jià)方案，保障了芯片大規(guī)模使用的穩(wěn)定，安全可靠，降低了運(yùn)營單位的使用風(fēng)險(xiǎn)，提升了國產(chǎn)芯片的保障能力。助力電力行業(yè)自主可控的發(fā)展。

三、智能電表批次壽命預(yù)估及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)，助力南方電網(wǎng)智能電表可靠性提升

目前國內(nèi)大量的智能電表已使用多年，同時(shí)每年的故障頻率較高，為降低智能電表故障率，減輕運(yùn)維壓力，預(yù)估智能電表壽命，在2020年至2021年，工業(yè)和信息化部電子第五研究所與南方電網(wǎng)合作，開展“智能電表批次壽命預(yù)估及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)研究”項(xiàng)目，通過壽命試驗(yàn)法和現(xiàn)場可靠性數(shù)據(jù)分析法，建立智能電表的批次壽命評(píng)估模型，并結(jié)合現(xiàn)場失效數(shù)據(jù)和可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型開發(fā)了智能電表的批次故障風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)，同時(shí)給出了基于電子元器件的計(jì)量設(shè)備可靠性評(píng)價(jià)方法。有效地解決了智能電表故障率高，剩余壽命未知的問題，助力南方電網(wǎng)智能電表可靠性提升，降低運(yùn)維成本。

工作成效

開發(fā)了智能電表故障激發(fā)技術(shù)，電能計(jì)量安全芯片可靠性測試技術(shù)，智能電表批次壽命預(yù)估及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)，建立了智能電表可靠性評(píng)價(jià)體系，同時(shí)提升了智能電表典型環(huán)境實(shí)驗(yàn)室可靠性比對(duì)與實(shí)驗(yàn)室能力。先后獲得了國家電網(wǎng)公司科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)，中國電力科學(xué)研究院科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)，建立了廣泛的行業(yè)認(rèn)可度，同時(shí)在南方電網(wǎng)，為廣東省內(nèi)總計(jì)8400余個(gè)批次的智能電表開展了壽命預(yù)估及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，檢測智能電表幾十萬個(gè)，有效的提高了智能電表使用年限，降低了智能電表運(yùn)維成本，并且為新疆電網(wǎng)智能電表可靠性典型環(huán)境實(shí)驗(yàn)室提升了試驗(yàn)?zāi)芰Γ囵B(yǎng)了可靠性試驗(yàn)人員。

通過和國家電網(wǎng)，南方電網(wǎng)的廣泛合作，深入智能電表可靠性安全提升發(fā)展，不僅解決了兩網(wǎng)在電能計(jì)量方面質(zhì)量可靠性問題的燃眉之急，而且也為將來進(jìn)一步的合作提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

此外，在電力行業(yè)自主可控發(fā)展方面，該所也改善了國產(chǎn)計(jì)量芯片“不敢用、不好用、不愿用、用不好”的局面，同時(shí)為進(jìn)一步解決的電力電子設(shè)備自主可控問題，奠定技術(shù)和商務(wù)合作基礎(chǔ)，解決“卡脖子”問題，助力電力行業(yè)自主可控高質(zhì)量發(fā)展。