如何延長電表使用壽命？

全世界的電力公司利用智能電表和高級計量基礎(chǔ)設(shè)施(AMI)實現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程連接/斷開、需求/響應(yīng)以及其他高效運營操作。電力公司承受著不斷提高運營效率的壓力，同時緩解價格的上漲并改善客戶服務(wù)。雖然智能電表和AMI不需要現(xiàn)場抄表員，但仍需安排昂貴的工作人員來替換接近使用壽命終點的電表。事實證明，這些被替換下來的電表中絕大多數(shù)仍可正常運行很多年。如果電表的使用壽命可以延長，直至精度下降之前才及時更換，該有多好？

延長電表的使用壽命可帶來驚人的高回報。假設(shè)有一家電力公司，其花在單只電表及其安裝上的成本為100歐元（119.77美元）。假設(shè)起始使用壽命為15年，將電表的使用壽命僅僅延長2年，每只電表便可節(jié)省13.3歐元（15.93美元）。若將電表的使用壽命延長3年，每只電表全壽命期間節(jié)省的成本將增加到20歐元（23.95美元）。如果電表的當(dāng)前使用壽命少于15年，或者購買及安裝成本高于100歐元，那么節(jié)省的成本將更加可觀。另外，延長電表使用壽命還能改善客戶服務(wù)，因為需要的服務(wù)中斷次數(shù)會更少。

目前的最佳實踐要求電力公司或監(jiān)管機構(gòu)根據(jù)失效的統(tǒng)計分布來確定電表使用壽命。通常情況下，這是由可靠性工程師利用Weibull函數(shù)完成的，該函數(shù)也稱為浴盆曲線，如圖1所示。可靠性工程師使用這些技術(shù)來確保電表在更換之前的測量精度維持在規(guī)定范圍以內(nèi)。

歷史上，人們付出了大量努力來降低早期失效的影響。這是通過改進(jìn)制造工藝、環(huán)境老化和廣泛測試來實現(xiàn)的。曲線的磨損區(qū)域通常呈高斯分布，采用保守（三個或更多標(biāo)準(zhǔn)偏差）統(tǒng)計方法可予以避免，以使不合規(guī)格的設(shè)備繼續(xù)工作的可能性最小。此外，許多地區(qū)都要求進(jìn)行抽樣測試，以在部署過程中抽查電表的性能。但是，這些方法的最大缺點是退役的電表中99%以上常常仍然能正常工作。尚沒有一種經(jīng)濟(jì)有效的辦法來驗證每只設(shè)備的測量精度。

在智能電表中采用非侵入式實時精度監(jiān)測技術(shù)，將能延長電表的使用壽命，而不會增加現(xiàn)場設(shè)備不符合規(guī)格的風(fēng)險。其中一個例子是ADI公司的mSure?技術(shù)。mSure技術(shù)集成到電能計量芯片中，可持續(xù)監(jiān)測整個測量信號鏈的精度，包括每個電表中的電流和電壓傳感器。然后，電表精度連同能耗和其他數(shù)據(jù)通過AMI傳送到云端。對每只電表的精度有完整的信息之后，電力公司便可基于數(shù)據(jù)驅(qū)動來作出關(guān)于是否需要更換電表的決定。

與所有新技術(shù)一樣，逐步采用實時精度監(jiān)測技術(shù)是一種審慎的方法。現(xiàn)有的現(xiàn)場采樣協(xié)議可用來確認(rèn)解決方案的有效性并訓(xùn)練預(yù)測分析。經(jīng)過數(shù)年的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)之后，便可減少或消除現(xiàn)場采樣，實現(xiàn)額外的成本節(jié)省。

一個經(jīng)常提出的問題是：對其他儀表失效機制怎么辦，包括備用電池、電源和LCD（液晶顯示屏）？現(xiàn)代電表已對電池運行狀況進(jìn)行檢測，并能將此參數(shù)報告給電表數(shù)據(jù)管理軟件。電源故障將導(dǎo)致電表在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上無法訪問，服務(wù)部門將得到通知。另外，遠(yuǎn)程抄表使得LCD不再那么重要，而且其故障最終會由客戶上報。

電能計量精度是最后一個關(guān)鍵任務(wù)參數(shù)，現(xiàn)在可對其加以有效監(jiān)測，實現(xiàn)智能電表使用壽命的延長。通過部署非侵入式實時精度監(jiān)測技術(shù)，智能電表可以創(chuàng)造更多價值，并提高電力公司的投資回報率。