智能變電站二次設備缺陷試驗驗證方法研究

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一、缺陷試驗驗證

（一）缺陷原因分析驗證

此階段需要對二次設備當前存在的缺陷原因進行深入分析，以此來推測設備缺陷出現的具體原因，在此基礎上針對性地進行專項試驗，通過試驗結果來驗證缺陷出現的原因是否準確。如果驗證結果通過，則驗證試驗結束。若驗證結果與推測不符，則需要重新進行驗證直到驗證結果準確。

（二）整改對策驗證

此階段要對二次設備缺陷的整改對策進行驗證，在找出缺陷原因之后針對性提出整改對策。并對二次設備進行缺陷整改，整改完成后展開常規試驗，若常規試驗未通過則需要重新提出整改方案。通常驗收合格后，有必要對缺陷進行特別測試。特別測試合格后，二次設備的缺陷測試驗證結束。如果不合格，就必須重新提出改善對策。

二、缺陷試驗驗證體系

（一）缺陷分析問題

二次設備的集成化會導致部分回路以及電子元件不可見，因為運行環境的復雜以及輔助手段的缺乏，導致很難精確地分析出二次設備的缺陷產生原因。對于二次設備而言，其缺陷的問題分析既需要現場理論、經驗分析的支持，同時也要在實驗室中對設備出現缺陷的具體原因以及整改措施進行更為深入的分析論證。

（二）對于缺陷的定位不明確

大量電子元件與光纖的應用使傳統二次回路被簡化，電子元件也大量集中在二次設備的插件當中，這也導致智能變電站的二次回路數量進一步減少，二次設備外部接線也因此受到了影響。簡化二次回路對于智能變電站而言既有優勢又帶有缺點。其優勢能有效縮短智能變電站的施工工期，減小智能變電站的實際占地面積等，其缺點為集成電子元件以及光纖化的二次回路在二次設備出現缺陷時，并不能準確進行定位，在定位時通常只能定位裝置、插件級別，至于芯片、原理級別則無法準確進行定位，這樣就給二次設備的缺陷處理提升了難度。

（三）缺陷整改問題

1.基本理論

二次設備試驗驗證體系的基本理論包含多方面知識，仿真技術、保護原理等一系列基本理念與設計標準形成了最基本的理論基礎。在其中，仿真技術可以在電力系統事故以及二次設備缺陷問題產生后對其運行環境進行驗證，由于電力系統的故障往往是不可復制的，所以在通過仿真技術進行事后分析時能夠有效提升結論的準確性。而且，為了采取多種裝置對二次設備進行協同分析，還需要將能夠影響到缺陷分析的問題，比如定制配合以及缺陷定位排查等，通過軟件進行仿真建模，通過建模來完成對結果的驗證。保護原理能夠將二次設備需要擁有的功能描述出來，因為在設備出現缺陷問題時，缺陷的表現形式有可能與保護原理的描述出現一定偏差，但是通過保護原理能夠迅速將缺陷問題的產生原因縮減在一定的范圍區間內。

2.試驗驗證環境

判斷設備缺陷的原因，制定合理的改善對策后，在適當的環境中試驗缺陷原因及改善對策。缺陷測試的驗證環境由訪問層和硬件、軟件支持層這三個不同級別構成。軟件支持層由PSCAD、IEC 61850調試工具等軟件構成。軟件支撐層缺陷測試的主要作用是理論分析和輔助測試。硬件支撐層是組合測試裝置（例如，繼保測試器、模擬計算）而構成的，硬件支撐層的主要作用是為軟件支撐層提供良好的硬件平臺，同時支持硬件需要基于層自身的功能向測試平臺提供測試缺陷的二次設備。接入層由諸如端子列、插頭等一系列接口設備構成，接入層的主要作用是向測試設備和硬件支撐層提供連接，在二次設備的缺陷測試中，如果滿足一定條件，則需要建立接入層沒有，可以通過光纖和電纜等連接線來解決與硬件支撐層的連接問題。在訪問層與硬件、軟件支持層之間構成二次設備的缺陷測試驗證環境，在驗證環境中，通過有效地整合驗證資源，可以完成二次設備的自動化、標準化測試。另外，試驗驗證環境將在與原運行狀態相同的設備上建立測試平臺，通過理論知識和試驗環境，利用二次設備缺損檢驗技術，完成設備功能性和設備性能等多方面對二次設備缺失的全面驗證。

3.試驗驗證技術

智能變電站二次設備缺陷測試驗證有兩個主要階段。分別是缺陷發生原因的分析階段和缺陷改善方式的驗證階段。

（1）缺陷發生原因

在原因分析階段，通過繼電器保護、專業經驗、模擬分析，基于SOE或故障記錄判斷缺陷發生原因，對判斷出的缺陷原因進行試驗驗證。判斷缺陷成因時的主要推論方法有順序推理、逆序推理、試驗法整體。在這里，順序推理是以次級設備缺陷的外在表示形式出發的，并且基于前向邏輯找到設備缺陷的來源。逆序推理是在不能用缺陷表現形式判斷時推動由缺陷產生的結構，依次調查缺陷原因，將缺陷原因驗證到特定項目。特別試驗根據設備的缺陷原因測試設備的某些功能。例如，不滿足電磁兼容性要求的設備需要電磁符合測試，如果保護動作過長則需要保護動作時間測試。整體試驗是模擬二次設備運行時的動作狀態，實踐保護裝置的動作，有邏輯地檢查的測試方法，整體試驗法通常在再現設備的現場使用，是輔助缺陷分析的方法。

（2）缺陷改善方式

驗證改進措施，需要針對通過驗證的設備缺陷原因制定合理的改善措施，對修改后的二次設備制定試驗方案，在這個階段通常要驗證方案中的改善措施，缺陷改善措施必須針對二次設備的缺陷問題并符合設備安全運行標準。在改進措施的驗證階段，通常針對缺陷原因開展二次試驗，檢驗修正完成后的裝置是否仍然存在前面的缺陷問題，如果缺陷完全解決了，則需要對二次設備的其他原功能進行試驗，在修正過程中除了二次設備以外，還需要對其他原功能進行試驗的原始功能是否受到影響。

三、結束語

綜上所述，隨著電網公司對于智能變電站的二次設備的要求逐漸提高，二次設備在使用過程中存在的缺陷問題也被放大。以往智能變電站在進行消缺工作時僅僅為了滿足正常運行，所以處理方式上相對比較簡單。所以在消缺工作結束后二次設備往往會出現缺陷復發的情況。因此，有必要對智能變電站二次設備的缺陷試驗驗證方法展開分析。