智能變電站二次設(shè)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(shè)備當(dāng)前存在的缺陷原因進行深入分析，以此來推測設(shè)備缺陷出現(xiàn)的具體原因，在此基礎(chǔ)上針對性地進行專項試驗，通過試驗結(jié)果來驗證缺陷出現(xiàn)的原因是否準(zhǔn)確。如果驗證結(jié)果通過，則驗證試驗結(jié)束。若驗證結(jié)果與推測不符，則需要重新進行驗證直到驗證結(jié)果準(zhǔn)確。

（二）整改對策驗證

此階段要對二次設(shè)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(shè)備進行缺陷整改，整改完成后展開常規(guī)試驗，若常規(guī)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(shè)備的缺陷測試驗證結(jié)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(shè)備的集成化會導(dǎo)致部分回路以及電子元件不可見，因為運行環(huán)境的復(fù)雜以及輔助手段的缺乏，導(dǎo)致很難精確地分析出二次設(shè)備的缺陷產(chǎn)生原因。對于二次設(shè)備而言，其缺陷的問題分析既需要現(xiàn)場理論、經(jīng)驗分析的支持，同時也要在實驗室中對設(shè)備出現(xiàn)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(yīng)用使傳統(tǒng)二次回路被簡化，電子元件也大量集中在二次設(shè)備的插件當(dāng)中，這也導(dǎo)致智能變電站的二次回路數(shù)量進一步減少，二次設(shè)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(yōu)勢又帶有缺點。其優(yōu)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(shè)備出現(xiàn)缺陷時，并不能準(zhǔn)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(zhǔn)確進行定位，這樣就給二次設(shè)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(shè)備試驗驗證體系的基本理論包含多方面知識，仿真技術(shù)、保護原理等一系列基本理念與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)形成了最基本的理論基礎(chǔ)。在其中，仿真技術(shù)可以在電力系統(tǒng)事故以及二次設(shè)備缺陷問題產(chǎn)生后對其運行環(huán)境進行驗證，由于電力系統(tǒng)的故障往往是不可復(fù)制的，所以在通過仿真技術(shù)進行事后分析時能夠有效提升結(jié)論的準(zhǔn)確性。而且，為了采取多種裝置對二次設(shè)備進行協(xié)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(jié)果的驗證。保護原理能夠?qū)⒍卧O(shè)備需要擁有的功能描述出來，因為在設(shè)備出現(xiàn)缺陷問題時，缺陷的表現(xiàn)形式有可能與保護原理的描述出現(xiàn)一定偏差，但是通過保護原理能夠迅速將缺陷問題的產(chǎn)生原因縮減在一定的范圍區(qū)間內(nèi)。

2.試驗驗證環(huán)境

判斷設(shè)備缺陷的原因，制定合理的改善對策后，在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境中試驗缺陷原因及改善對策。缺陷測試的驗證環(huán)境由訪問層和硬件、軟件支持層這三個不同級別構(gòu)成。軟件支持層由PSCAD、IEC 61850調(diào)試工具等軟件構(gòu)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(gòu)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(shè)備。接入層由諸如端子列、插頭等一系列接口設(shè)備構(gòu)成，接入層的主要作用是向測試設(shè)備和硬件支撐層提供連接，在二次設(shè)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(gòu)成二次設(shè)備的缺陷測試驗證環(huán)境，在驗證環(huán)境中，通過有效地整合驗證資源，可以完成二次設(shè)備的自動化、標(biāo)準(zhǔn)化測試。另外，試驗驗證環(huán)境將在與原運行狀態(tài)相同的設(shè)備上建立測試平臺，通過理論知識和試驗環(huán)境，利用二次設(shè)備缺損檢驗技術(shù)，完成設(shè)備功能性和設(shè)備性能等多方面對二次設(shè)備缺失的全面驗證。

3.試驗驗證技術(shù)

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

（1）缺陷發(fā)生原因

在原因分析階段，通過繼電器保護、專業(yè)經(jīng)驗、模擬分析，基于SOE或故障記錄判斷缺陷發(fā)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(shè)備缺陷的外在表示形式出發(fā)的，并且基于前向邏輯找到設(shè)備缺陷的來源。逆序推理是在不能用缺陷表現(xiàn)形式判斷時推動由缺陷產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)，依次調(diào)查缺陷原因，將缺陷原因驗證到特定項目。特別試驗根據(jù)設(shè)備的缺陷原因測試設(shè)備的某些功能。例如，不滿足電磁兼容性要求的設(shè)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(shè)備運行時的動作狀態(tài)，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(xiàn)設(shè)備的現(xiàn)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(shè)備缺陷原因制定合理的改善措施，對修改后的二次設(shè)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(shè)備的缺陷問題并符合設(shè)備安全運行標(biāo)準(zhǔn)。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(shè)備的其他原功能進行試驗，在修正過程中除了二次設(shè)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(jié)束語

綜上所述，隨著電網(wǎng)公司對于智能變電站的二次設(shè)備的要求逐漸提高，二次設(shè)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(jié)束后二次設(shè)備往往會出現(xiàn)缺陷復(fù)發(fā)的情況。因此，有必要對智能變電站二次設(shè)備的缺陷試驗驗證方法展開分析。