（国网山西省电力公司阳泉供电公司计量室 山西省阳泉市 045000）
摘要：为有效提升智能电表检修工作的针对性，提出了一种智能电能表状态在线综合评价方法及系统平台。首先，从电能表的基础状态、检测、监测和家族缺陷等多方面提出了智能电能表运行状态综合评价方法;其次，在智能电能表评价方法基础上，设计了智能电能表状态检验流程，实现了智能电能表从计划检修向状态检修的转变;最后，通过实际工程案例验证，系统运行状态综合评价方法不仅可以提高现场检验工作的准确性、减少工作人员负担并提高系统运行稳定性，而且可以有效减少智能电能表现场检修次数，并降低故障发生率。
关键词：智能电能表;综合评价方法
引言
电能表的发展至今已经一百多年的历史，大致经历了感应式交流、电子式交流、电子式多功能和智能电能表四个阶段。近年来，随着智能电网和用户用电信息采集系统的建设，智能电能表的数量出现爆炸式增长，这对电能表的现场检验和故障诊断工作带来了一系列困难，因此亟需开展电能表运行状态远程校验评估技术研究来解决这一问题［1］。国内外针对智能电能表运行状态评价的研究相对较少，国内的电能表行业在这方面的研究基本是处于起步阶段。经过几十年的摸索总结后，目前国外发达国家对同一批次投入运行的电能表运行管理普遍是通过一定比例的抽样检定结果来推断整体电能表的运行状况，从而确定是整批换表还是继续延长使用。近年来，随着多源信息融合技术及数据挖掘技术的发展，电能计量装置的远程运行状态评估已经引起社会的广泛关注，文献［2］和文献［3］建立的远程监测系统，通过数据交互和在线监测可以实时了解电能表的运行状况，从而进行电能表的故障分析和远程维护。
1、智能电能表的检测环节
（1）生产企业在生产一款新型电能表前或在原有电能表设计中的结构、工艺、主要元器件以及软件发生重大改变时，需要进行型式评价。产品只有通过型式评价，颁发生产许可证，才能投入批量生产。型式评价由具备检测资质的单位或部门依据型式评价大纲开展工作。
（2）电能表在招标前、到货前分别由国网计量中心和省级计量中心开展全性能试验，验证电能表的准确度、电气性能、电磁兼容、气候影响、机械性能等一系列产品的功能和指标是否满足国家计量器具管理规定和电网公司企业标准要求。
（3）在电能表批量供货到正式挂网运行之前还要进行全检验收试验，由各省质监局授权省级计量中心执行。在质监局的监督下，按照我国电能表检定规程的要求，对所有电能表逐只进行安装前的检定。
（4）在电能表运行过程中，需要按照国网企业标准要求，定期开展运行抽检工作，由电力公司提前制定抽检计划，从现场安装的电能表中按比例抽样开展检定工作。
2、智能电能表质量指标
2.1智能电能表计量性能指标
在处理检定数据时，若着眼于该批次中的每个智能电能表个体，工作量巨大，且难以找到该批次电能表质量的一般性特征，需要从海量的检定数据中，提取出能够全面反映该批次被检智能电能表误差概率分布情况的特征量。结合数理统计的相关知识，期望和标准差是衡量误差常用的基础统计量，但仅包含误差数据的平均水平和波动情况等基本信息，实现对误差的粗略评价，结果不够准确。因此，另外引入峰度、偏度两个指标，分别反映数据的集中程度和对称性，从而更加全面、准确地评价智能电能表的误差分布情况。因此，选择期望、标准差、峰度、偏度4个统计量作为智能电能表的部分评价指标，它们分别从平均水平、波动情况、集中程度、对称性4个方面对该批次被检智能电能表误差的概率分布情况进行描述。
2.2智能电能表商务指标
在评价智能电能表质量时，除了要考虑智能电能表入网检定的结果，也需要关注智能电能表的供货周期、供货价格、技术支持响应时间等商务指标［13］。而对于商务指标而言，直接对其量化并不合理。以供货周期为例，假定存在Ts1=1day，Ts2=3day，Ts3=10day，Ts4=13day，4种供货周期，Ts1与Ts2、Ts3与Ts4的供货周期差别在数量上均为两个工作日，但实际看来，Ts1与Ts2存在巨大的区别，而Ts3与Ts4几乎没有区别。若对供货周期进行直接量化，供货周期Ts1与Ts2、Ts3与Ts4的区别是完全一致的，显然这与实际情况矛盾，以此做出的评价结果也是不可靠的。
可以根据实际情况，对供货周期进行合理的水平划分，即对于不同范围内的供货周期，赋予其对应的分数，为了与误差对应起来，设定水平划分的原则是:指标水平越好，对应的分数越低[1]。
3、综合评价—层次分析法
评价是根据确定的目的来测定对象系统的属性，并将这种属性变为客观定量的计值或者主观效用行为，整个过程离不开评价者的参与，层次分析法就是一种需要评价者做出相应反应或指示的综合评价方法，在层次分析法中，指标权重需要根据经验以及专家意见进行设置［14-16］。层次分析法(AnalyticHierarchyProcess，简称AHP)是将与决策有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法，完整的分析过程包括以下五个基本步骤。
3.1建立递阶层次结构
应用AHP解决实际问题，首先明确目标;接下来分析影响目标决策的各个因素，并将它们之间的关系条理化、层次化;最后，用线将各个层次、各个因素间的关系连接起来就构成了递阶层次结构。通常，递阶层次结构包括以下三个基本层次:(1)目标层(最高层):通过对复杂问题的分析，明确目标是什么，将其作为目标层的元素，这个目标要求是唯一的，即目标层只有一个元素;(2)准则层(中间层):准则层的元素包含所有可能影响目标实现的准则，且会随着问题复杂程度的增加而增多。这时，需要详细分析各准则元素间的相互关系(是同级关系还是隶属关系)。如果是隶属关系，则需要构建子准则层甚至更下一层准则层;(3)措施层(方案层):分析解决问题的方案有哪些，并将其作为最底层因素。实现对智能电能表质量综合评价是最终目标，将其作为最高层的元素;而实现对智能电能表质量综合—321—评价所需要考虑的准则包括智能电能表的计量性能指标如检定误差总体的期望值、标准差、峰度值和偏度值以及智能电能表的供货期、供货价格和技术支持响应时间等商务指标，这些指标共同构成了准则层的元素，上述准则对目标实现的重要程度不同，但是彼此之间独立，不存在支配关系，因此他们是有优先级顺序的同级关系;选择m个批次生产的智能电能表作为实现综合评价这个目标的措施方案，放置在递阶层次结构的最底层[2]。
3.2构造判断矩阵并赋值
构造判断矩阵的方法是:每一个具有向下隶属关系的元素(被称作准则)作为判断矩阵的第一个元素(位于左上角)，隶属于它的各个元素依次排列在其后的第一行和第一列。判断矩阵的一般填写方法是:根据经验以及专家意见，针对判断矩阵的准则，将其中两个元素两两比较哪个重要，重要多少，对重要性程度按1～9赋值。按照以上判断矩阵的构造和赋值原则，可以形成对智能电能表质量综合评价目标下的8个判断矩阵，包括1个指标判断矩阵A和7个准则判断矩阵B1～B7;其中，指标判断矩阵表明了准则层各元素之间两两比较的重要性程度结果，准则判断矩阵则包含了在每个准则之下措施层各个方案之间两两比较的重要性信息。
3.3层次综合排序与一致性检验
一致性检验判断矩阵通常具有传递性和一致性。从人类认识规律看，一个正确的判断矩阵重要性排序是有一定逻辑规律的，例如若A比B重要，B又比C重要，则从逻辑上讲，A应该比C明显重要，若两两比较时出现A比C重要的结果，则该判断矩阵违反了一致性准则，在逻辑上是不合理的。因此在实际中需要对判断矩阵进行检验，要求判断矩阵满足大体上的一致性，只有通过检验，才能说明判断矩阵在逻辑上是合理的，才能继续对结果进行分析[3]。
结束语
本文针对以往周期性计划检修缺乏针对性而导致过度运维的问题，提出了一种电能表状态在线评价方法。该方法根据电能表的基础性能、监测数据和家族缺陷等对电能表的状态进行有效评价，并根据评价结果对检修计划进行针对性的调整，实现了电能表现场检验从周期计划检验模式到状态检验模式的转变。在实际的案例应用过程中验证了本文的方法，可显著降低电能表检修次数、提高工作效率、有效降低故障发生率，有力保障电力计量工作的平稳安全。
参考文献
[1]商曦文,吉莹,张建寰.智能电能表运行状态评估技术研究综述[J].电测与仪表,2020,57(03):134-141.
[2]刘影,刘岩,丁恒春,巨汉基,郑思达,彭鑫霞.基于改进熵值法的智能电能表运行质量综合评价[J].自动化与仪器仪表,2019(04):146-148.
[3]蔡文嘉,李红斌,龚慧,庹璟,刘岑岑,焦洋.基于层次分析法的智能电能表供应商评价方法[J].电测与仪表,2019,56(01):121-127+135.