智能變電站二次設(shè)備缺陷試驗驗證方法研究

顧斌

摘? 要：現(xiàn)如今，隨著科技的進步，智能變電站的發(fā)展也在逐年加快。但是智能變電站在發(fā)展的同時，并沒有過多重視二次設(shè)備存在的缺陷問題，從而導(dǎo)致二次設(shè)備的缺陷無法徹底修復(fù)。文章通過對智能變電站二次設(shè)備進行研究，結(jié)合個人經(jīng)驗找出二次設(shè)備缺陷試驗的驗證方法，希望為關(guān)注智能變電站二次設(shè)備消缺工作的人群帶來幫助。

關(guān)鍵詞：智能變電站;二次設(shè)備;試驗驗證;缺陷處理

中圖分類號：TM76? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）29-0139-02

Abstract： Nowadays， with the progress of science and technology， the development of intelligent substation is also accelerating year by year. However， with the development of intelligent substation， little attention is paid to the defects of secondary equipment， so that the defects of secondary equipment cannot be completely repaired. Through the research on the secondary equipment of intelligent substation and based on the author's personal experience， this paper finds out the verification method of secondary equipment defect test， in the hope of bringing help to the people who focus on the elimination of secondary equipment in intelligent substation.

Keywords： intelligent substation; secondary equipment; test verification; defect treatment

引言

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。

1 缺陷試驗驗證體系

智能變電站的二次設(shè)備缺陷在處理過程中通常存在以下幾方面問題：

第一，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)勢又帶有缺陷。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，其缺陷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(shè)備的缺陷處理提升了難度。

第二，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。

第三，缺陷整改問題。智能變電站二次設(shè)備因為缺陷定位以及分析問題的存在，導(dǎo)致其缺陷在整改過程中的難度大大增加。這些問題的存在也導(dǎo)致很多時候在整改缺陷時只能通過更換電子元件的方式來完成，既增加了缺陷處理成本，同時又擴大了缺陷的整改范圍。尤其是對整機設(shè)備的更換，在提升整改成本的同時，也讓替換下來的設(shè)備元件沒有被完全開發(fā)利用，給設(shè)備資源帶來了浪費。此外，由于在更換設(shè)備及元件時，因為沒有查明二次設(shè)備的具體缺陷原因，也使得在整改結(jié)束后依然有可能出現(xiàn)相同的缺陷。

以上存在的三種缺陷問題的核心就是難以對二次設(shè)備的缺陷問題展開全面的缺陷分析，所以通過建立二次設(shè)備的缺陷試驗驗證體系，能夠有效提升二次設(shè)備的缺陷分析能力。在試驗驗證體系中的各部分如下：

第一，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)計標準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)。

第二，試驗驗證技術(shù)，智能變電站的二次設(shè)備缺陷試驗驗證共有兩個主要階段：分別是缺陷出現(xiàn)原因的分析階段以及驗證缺陷整改方式階段。其中原因分析階段會通過繼電保護、專業(yè)經(jīng)驗以及仿真分析根據(jù)SOE或是故障錄波記錄來判斷缺陷產(chǎn)生原因，并對判斷出的缺陷原因進行試驗驗證。在判斷缺陷成因時的主要推斷方法有順序推理、逆序推理及整組試驗法。其中順序推理是通過二次設(shè)備缺陷的外在表現(xiàn)形式出發(fā)，并根據(jù)正向邏輯找出設(shè)備缺陷出現(xiàn)的源頭。而逆序推理則是在缺陷表現(xiàn)形式無法判斷時從缺陷產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)進行反推，逐級查找缺陷原因，并對缺陷成因進行專項驗證。專項試驗是根據(jù)設(shè)備缺陷原因?qū)υO(shè)備的某一功能進行試驗。比如，若設(shè)備不滿足電磁的兼容要求則需要進行電磁兼容試驗，而保護動作過長則需要進行保護動作時間試驗。整體試驗是通過模擬二次設(shè)備運行時的工作狀態(tài)，并對保護裝置的動作進行實踐、邏輯進行檢查的試驗方法，整體試驗法通常會用在還原設(shè)備現(xiàn)場，是一種輔助缺陷分析的方法。

在對整改措施進行驗證時，需要針對驗證通過的設(shè)備缺陷原因制定出合理的整改措施，并且需要對整改后的二次設(shè)備制定試驗方案，在此階段一般是對方案中的整改措施進行驗證，缺陷整改措施能否解決二次設(shè)備的缺陷問題，滿足設(shè)備安全運行的標準。在整改措施驗證階段，通常會對缺陷原因展開二次試驗，驗證整改完成后的裝置是否依然存在之前的缺陷問題，若缺陷已經(jīng)徹底解決，則需要對二次設(shè)備的其他原有功能進行試驗，驗證整改過程中是否影響到了二次設(shè)備的其他原有功能。

第三，試驗驗證環(huán)境，在判斷出設(shè)備缺陷原因并制定出合理的整改對策后，就要在合適的環(huán)境中對缺陷原因以及整改對策進行試驗。缺陷試驗的驗證環(huán)境是由接入層以及硬件、軟件支撐層三個不同層級所組成。其中軟件支撐層是由PSCAD、IEC61850調(diào)試工具等軟件組成，軟件支撐層在缺陷試驗中的主要作用就是進行理論分析以及輔助測試。而硬件支撐層是由繼保測試儀、仿真計算等測試設(shè)備組合而成，硬件支撐層的主要作用是給軟件支撐層提供良好的硬件平臺，與此同時，需要根據(jù)硬件支撐層的自身功能為測試缺陷的二次設(shè)備提供測試平臺。接入層是由端子排、航插等一系列接口設(shè)備組成，接入層的主要作用就是為測試設(shè)備以及硬件支撐層提供連接，在二次設(shè)備的缺陷試驗中，若符合一定條件，則無需建立接入層，測試設(shè)備可以直接通過光纖以及電纜等連接線來解決與硬件支撐層之間的連接問題。

接入層以及硬件、軟件支撐層，三者相互之間構(gòu)成了二次設(shè)備的缺陷試驗驗證環(huán)境，對于驗證環(huán)境而言，通過有效整合驗證資源，能夠完成對二次設(shè)備的自動、標準化測試。而且試驗驗證環(huán)境還會為與原運行狀態(tài)相同的設(shè)備搭建試驗平臺，并通過理論知識與試驗測試環(huán)境，利用二次設(shè)備缺陷試驗驗證技術(shù)，從設(shè)備的功能性以及設(shè)備性能等多個方面完成對二次設(shè)備缺陷的全面驗證。

2 缺陷試驗驗證流程

通過將二次設(shè)備的缺陷驗證體系與二次設(shè)備缺陷試驗的實際驗證案例相結(jié)合，可以構(gòu)建出合理的缺陷試驗驗證流程：試驗開始——二次設(shè)備的運行情況分析——故障錄波分析——推測設(shè)備缺陷原因——試驗驗證缺陷產(chǎn)生的原因——試驗結(jié)果是否符合推測（若結(jié)果不符合推測，則需要重新進行缺陷推測）——根據(jù)原因提出二次設(shè)備整改對策——缺陷整改——常規(guī)試驗（若未通過常規(guī)試驗則需要重新提出整改措施）——對整改結(jié)束的設(shè)備針對缺陷進行專項試驗（若未通過專項試驗則需要重新提出整改措施）。缺陷驗證可以分為兩個階段，分別是缺陷原因分析階段以及缺陷整改驗證階段。

2.1 缺陷原因分析驗證

此階段需要對二次設(shè)備當前存在的缺陷的原因進行深入分析，將驗證時設(shè)備的運行情況與故障錄波等因素相結(jié)合并進行綜合分析，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)果準確。

2.2 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。若常規(guī)試驗通過則需要針對缺陷進行專項試驗，若專項試驗通過，則二次設(shè)備的缺陷試驗驗證結(jié)束，若未通過，則需重新提出整改對策。

3 結(jié)束語

總而言之，智能變電站二次設(shè)備的缺陷試驗驗證十分重要，通過試驗驗證能夠找出二次設(shè)備出現(xiàn)缺陷的具體原因，針對性解決完成后便能有效提升二次設(shè)備的運行穩(wěn)定性以及運行安全性。相信隨著科技的發(fā)展，會有更多人意識到找出二次設(shè)備缺陷原因的重要性。

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