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設施(AMI)實現遠程抄表、遠程連接/斷開、需求/響應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。雖然智能電表和AMI不需要現場抄表員，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省的成本將增加到20歐元（23.95美元）。如果電表的當前使用壽命少于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，因為需要的服務中斷次數會更少。

目前的最佳實踐要求電力公司或監管機構根據失效的統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函數完成的，該函數也稱為浴盆曲線，如圖1所示。可靠性工程師使用這些技術來確保電表在更換之前的測量精度維持在規定范圍以內。

歷史上，人們付出了大量努力來降低早期失效的影響。這是通過改進制造工藝、環境老化和廣泛測試來實現的。曲線的磨損區域通常呈高斯分布，采用保守（三個或更多標準偏差）統計方法可予以避免，以使不合規格的設備繼續工作的可能性最小。此外，許多地區都要求進行抽樣測試，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。尚沒有一種經濟有效的辦法來驗證每只設備的測量精度。

在智能電表中采用非侵入式實時精度監測技術，將能延長電表的使用壽命，而不會增加現場設備不符合規格的風險。其中一個例子是ADI公司的mSure?技術。mSure技術集成到電能計量芯片中，可持續監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據通過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據驅動來作出關于是否需要更換電表的決定。

與所有新技術一樣，逐步采用實時精度監測技術是一種審慎的方法。現有的現場采樣協議可用來確認解決方案的有效性并訓練預測分析。經過數年的數據關聯之后，便可減少或消除現場采樣，實現額外的成本節省。

一個經常提出的問題是：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）？現代電表已對電池運行狀況進行檢測，并能將此參數報告給電表數據管理軟件。電源故障將導致電表在數據網絡上無法訪問，服務部門將得到通知。另外，遠程抄表使得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鍵任務參數，現在可對其加以有效監測，實現智能電表使用壽命的延長。通過部署非侵入式實時精度監測技術，智能電表可以創造更多價值，并提高電力公司的投資回報率。