基于LabVIEW平台的新型电能表可靠性寿命预估软件设计与应用

摘要

安装式电能表，尤其是智能电能表作为智能电网的终端，它除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，还具有双向多种费率计量、用户端控制、双向数据通信、防窃电等智能化的功能。目前电子式电能表占安装式电能表的绝大部分，电子式电能表在电网中扮演着非常重要的角色，有着不可代替的地位。 目前，国家电网正在大力推进电力用户用电信息采集系统建设，智能电表的运用将越来越广泛，因此需要对电能表可靠性寿命进行预计。本文设计了基于LabVIEW平台的新型电能表可靠性寿命预估软件，计算电能表的失效率、标准差从而获得电能表的可靠性寿命。该软件以Telcordia SR-332预计手册为标准，快速准确地进行电能表的可靠性寿命预计，很大程度上减少了工作量和计算误差，提高了电能表的利用率。 本文研究基于LabVIEW的新型电能表可靠性预估软件。主要完成以下工作:首先，通过不同预计手册的特点、局限性和预估模型对比，选择Telcordia SR-332作为电子式电能表可靠性预计手册;其次，以Telcordia SR-332预计手册为标准，搭建电能表可靠性寿命预估理论模型;接着，考虑谐波因子对电子式电能表可靠性预估的影响，提出了基于生产工艺及设计影响因子（环境因子）的电能表可靠性函数构建方法及可靠性寿命预估方法;最后，由现场试验，包括基本误差、启动试验、潜动试验、交流电压试验等获得电能表可靠性寿命，并应用基于LabVIEW平台的新型电能表可靠性寿命预估软件对DDZY135型单相远程费控智能电能表进行可靠性寿命预估，将软件预估结果与试验结果对比验证了软件的实用性与准确性，基本满足用户对电表的可靠性寿命预估需求，提高了国内电子式电能电表的可靠性水平。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 本课题研究意义及内容

1．3．1 本课题研究意义

1．3．2 本课题研究内容

第2章 电能表可靠性寿命预估理论基础

2．1 基础知识

2．2 可靠性预计手册的选择

2．2．1 预计手册选择注意事项

2．2．2 可靠性预计手册的对比及选择

2．3 基于谐波因子的电能表可靠性预计

2．3．1 谐波因子对电能表可靠性寿命的影响

2．3．2 基于谐波因子的电能表可靠性预计方法

2．3．3 实例分析

2．4 电能表可靠性寿命预估模型

2．5 本章小结

第3章 电子式电能表可靠性寿命预估软件设计

3．1 LabVIEW实验平台简介

3．2 软件实现方法

3．2．1 软件设计流程图

3．2．2 软件层次图

3．3 软件系统设计

3．3．1 用户安全管理

3．3．2 软件主面板

3．3．3 软件单元模块

3．3．4 软件器件模块

3．4 软件使用注意事项

3．5 本章小结

第4章 电子式电能表可靠性寿命预估软件应用及分析

4．1 DDZY135型单相电能表简要概述

4．1．1 工作原理

4．1．2 主要功能及特点

4．1．3 模块框图

4．2 DDZY135型电能表可靠性试验

4．2．1 现场试验及方法

4．2．2 检验依据

4．2．3 试验结果汇总

4．3 电能表寿命预估模型

4．3．1 元器件可靠性应力模型

4．3．2 电能表可靠性框图模型

4．3．3 电能表可靠性应力模型

4．3．4 电能表寿命预估计算

4．4 寿命预估实例

4．4．1 DDZY135型单相电能表模块寿命预估

4．4．2 电能表各元器件失效率与标准差

4．4．3 多款电表可靠寿命预估

4．5 结果对比及分析

4．6 本章小结

第5章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

在读期间发表的学术论文及研究成果

致谢