Комплекс методов прогнозирования метрологической исправности приборов учета электрической энергии

Комплекс методов прогнозирования метрологической исправности приборов учета электрической энергии = A Set of Methods for Predicting the Metrological Service-ability of Electricity Meters / С. П. Серенков, В. М. Романчак, С. И. Богуславский [и др.] // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. Энергетика. – 2025. – № 4. – С. 389-402.

Abstract

Рассмотрены вопросы совершенствования методов оценки и прогнозирования метрологической исправности приборов учета электрической энергии, характеризуемой значением межповерочного интервала с заданной вероятностью. Приведен анализ общепринятой методики оценки межповерочных интервалов средств измерений по РМГ 74–2004 с позиций корректности, оперативности, прозрачности. Установлено, что предложенная в РМГ 74–2004 модель дрейфа метрологических характеристик подконтрольной партии средств измерений (СИ) как модель регрессии является интерполяционной, т. е. определяет межповерочный интервал, который должен быть в период между начальной и текущей поверками, и поэтому не является прогнозной по факту. Обоснована необходимость разработки экстраполяционной модели дрейфа метрологических характеристик и соответствующая методика прогнозирования межповерочных интервалов, основанная на методах статистического анализа временных рядов. Выделены два возможных способа определения межповерочных интервалов приборов учета электрической энергии – по количественному и альтернативному признакам. Для каждого способа предложены модели экстраполяции дрейфа метрологических характеристик подконтрольной выборки средств измерений. Для прогнозирования межповерочных интервалов по количественному признаку обоснована комбинированная модель дрейфа, в которой дрейф математического ожидания погрешностей приборов учета в выборке описывается линейной моделью, а дрейф среднего квадратического отклонения погрешностей – экспоненциальной моделью. Для прогнозирования межповерочных интервалов по альтернативному признаку обосновано одновременное рассмотрение двух моделей дрейфа. Дрейф математического ожидания погрешностей приборов учета в выборке описывается моделью «линейного» случайного процесса, при этом среднее квадратическое отклонение погрешностей постоянно. Дрейф среднего квадратического отклонения погрешностей СИ в выборке описывается моделью «веерного» случайного процесса, при этом математическое ожидание погрешностей постоянно. Прогнозируемое значение межповерочного интервала определяется как меньшее значение результатов двух моделей. Предложенный подход обеспечивает достаточную достоверность прогноза межповерочного интервала приборов учета электроэнергии на основе минимум двух поверок подконтрольной партии СИ (первичной и первой периодической).

Abstract in another language

The issues of improving the methods for assessing and predicting the metrological serviceability of electric energy meters, characterized by the value of the inter-verification interval with a given probability, are considered. The paper presents an analysis of the generally accepted methodology for assessing inter-verification intervals of measuring instruments according to РМГ [RMG] 74–2004 from the standpoint of correctness, efficiency, and transparency. It has been established that the model of drift of metrological characteristics of a controlled batch of measuring instruments (MI) proposed in РМГ [RMG] 74–2004, as a regression model, is an interpolation model, i.e. it determines the inter-verification interval that should be in the period between the initial and current verifications, and therefore is not predictive in fact. The necessity of developing an extrapolation model of the drift of metrological characteristics and a corresponding methodology for predicting inter-verification intervals based on methods of statistical analysis of time series is substantiated. Two possible methods for determining inter-verification intervals of electricity meters have been identified: by quantitative and alternative criteria. For each method, models for extrapolating the drift of metrological characteristics of a controlled sample of measuring instruments are proposed. To predict inter-verification intervals based on a quantitative feature, a combined drift model is justified, in which the drift of the mathematical expectation of errors of metering devices in a sample is described by a linear model, and the drift of the mean square deviation of errors is described by an exponential model. To predict inter-verification intervals based on an alternative criterion, the simultaneous consideration of two drift models is justified. The drift of the mathematical expectation of errors of metering devices in the sample is described by the model of a “linear” random process, while the standard deviation of errors is constant. The drift of the standard deviation of the errors of the measuring instruments in the sample is described by the model of a “fan” random process, while the mathematical expectation of the errors is constant. The predicted value of the inbter-verification interval is defined as the smaller value of the results of the two models. The proposed approach ensures sufficient reliability of the forecast of the inter-verification interval of electricity meters based on at least two verifycations of the controlled batch of measuring instruments (primary and first periodic).