智能变电站二次设备缺陷试验验证方法研究

顾斌

摘  要：现如今，随着科技的进步，智能变电站的发展也在逐年加快。但是智能变电站在发展的同时，并没有过多重视二次设备存在的缺陷问题，从而导致二次设备的缺陷无法彻底修复。文章通过对智能变电站二次设备进行研究，结合个人经验找出二次设备缺陷试验的验证方法，希望为关注智能变电站二次设备消缺工作的人群带来帮助。

关键词：智能变电站;二次设备;试验验证;缺陷处理

中图分类号：TM76         文献标志码：A         文章编号：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

隨着电网公司对于智能变电站的二次设备的要求逐渐提高，二次设备在使用过程中存在的缺陷问题也被放大。以往智能变电站在进行消缺工作时仅仅为了满足正常运行，所以处理方式上相对比较简单。所以在消缺工作结束后二次设备往往会出现缺陷复发的情况。因此，有必要对智能变电站二次设备的缺陷试验验证方法展开分析。

1 缺陷试验验证体系

智能变电站的二次设备缺陷在处理过程中通常存在以下几方面问题：

第一，对于缺陷的定位不明确。大量电子元件与光纤的应用使传统二次回路被简化，电子元件也大量集中在二次设备的插件当中，这也导致智能变电站的二次回路数量进一步减少，二次设备外部接线也因此受到了影响。简化二次回路对于智能变电站而言既有优势又带有缺陷。其优势能有效缩短智能变电站的施工工期，减小智能变电站的实际占地面积等，其缺陷为集成电子元件以及光纤化的二次回路在二次设备出现缺陷时，并不能准确进行定位，在定位时通常只能定位装置、插件级别，至于芯片、原理级别则无法准确进行定位，这样就给二次设备的缺陷处理提升了难度。

第二，缺陷分析问题。二次设备的集成化会导致部分回路以及电子元件不可见，因为运行环境的复杂以及辅助手段的缺乏，导致很难精确地分析出二次设备的缺陷产生原因。对于二次设备而言，其缺陷的问题分析既需要现场理论、经验分析的支持，同时也要在实验室中对设备出现缺陷的具体原因以及整改措施进行更为深入的分析论证。

第三，缺陷整改问题。智能变电站二次设备因为缺陷定位以及分析问题的存在，导致其缺陷在整改过程中的难度大大增加。这些问题的存在也导致很多时候在整改缺陷时只能通过更换电子元件的方式来完成，既增加了缺陷处理成本，同时又扩大了缺陷的整改范围。尤其是对整机设备的更换，在提升整改成本的同时，也让替换下来的设备元件没有被完全开发利用，给设备资源带来了浪费。此外，由于在更换设备及元件时，因为没有查明二次设备的具体缺陷原因，也使得在整改结束后依然有可能出现相同的缺陷。

以上存在的三种缺陷问题的核心就是难以对二次设备的缺陷问题展开全面的缺陷分析，所以通过建立二次设备的缺陷试验验证体系，能够有效提升二次设备的缺陷分析能力。在试验验证体系中的各部分如下：

第一，基本理论，二次设备试验验证体系的基本理论包含多方面知识，仿真技术、保护原理等一系列基本理念与设计标准形成了最基本的理论基础。在其中，仿真技术可以在电力系统事故以及二次设备缺陷问题产生后对其运行环境进行验证，由于电力系统的故障往往是不可复制的，所以在通过仿真技术进行事后分析时能够有效提升结论的准确性。而且，为了采取多种装置对二次设备进行协同分析，还需要将能够影响到缺陷分析的问题，比如定制配合以及缺陷定位排查等，通过软件进行仿真建模，通过建模来完成对结果的验证。保护原理能够将二次设备需要拥有的功能描述出来，因为在设备出现缺陷问题时，缺陷的表现形式有可能与保护原理的描述出现一定偏差，但是通过保护原理能够迅速将缺陷问题的产生原因缩减在一定的范围区间内。

第二，试验验证技术，智能变电站的二次设备缺陷试验验证共有两个主要阶段：分别是缺陷出现原因的分析阶段以及验证缺陷整改方式阶段。其中原因分析阶段会通过继电保护、专业经验以及仿真分析根据SOE或是故障录波记录来判断缺陷产生原因，并对判断出的缺陷原因进行试验验证。在判断缺陷成因时的主要推断方法有顺序推理、逆序推理及整组试验法。其中顺序推理是通过二次设备缺陷的外在表现形式出发，并根据正向逻辑找出设备缺陷出现的源头。而逆序推理则是在缺陷表现形式无法判断时从缺陷产生的结构进行反推，逐级查找缺陷原因，并对缺陷成因进行专项验证。专项试验是根据设备缺陷原因对设备的某一功能进行试验。比如，若设备不满足电磁的兼容要求则需要进行电磁兼容试验，而保护动作过长则需要进行保护动作时间试验。整体试验是通过模拟二次设备运行时的工作状态，并对保护装置的动作进行实践、逻辑进行检查的试验方法，整体试验法通常会用在还原设备现场，是一种辅助缺陷分析的方法。

在对整改措施进行验证时，需要针对验证通过的设备缺陷原因制定出合理的整改措施，并且需要对整改后的二次设备制定试验方案，在此阶段一般是对方案中的整改措施进行验证，缺陷整改措施能否解决二次设备的缺陷问题，满足设备安全运行的标准。在整改措施验证阶段，通常会对缺陷原因展开二次试验，验证整改完成后的装置是否依然存在之前的缺陷问题，若缺陷已经彻底解决，则需要对二次设备的其他原有功能进行试验，验证整改过程中是否影响到了二次设备的其他原有功能。

第三，试验验证环境，在判斷出设备缺陷原因并制定出合理的整改对策后，就要在合适的环境中对缺陷原因以及整改对策进行试验。缺陷试验的验证环境是由接入层以及硬件、软件支撑层三个不同层级所组成。其中软件支撑层是由PSCAD、IEC61850调试工具等软件组成，软件支撑层在缺陷试验中的主要作用就是进行理论分析以及辅助测试。而硬件支撑层是由继保测试仪、仿真计算等测试设备组合而成，硬件支撑层的主要作用是给软件支撑层提供良好的硬件平台，与此同时，需要根据硬件支撑层的自身功能为测试缺陷的二次设备提供测试平台。接入层是由端子排、航插等一系列接口设备组成，接入层的主要作用就是为测试设备以及硬件支撑层提供连接，在二次设备的缺陷试验中，若符合一定条件，则无需建立接入层，测试设备可以直接通过光纤以及电缆等连接线来解决与硬件支撑层之间的连接问题。

接入层以及硬件、软件支撑层，三者相互之间构成了二次设备的缺陷试验验证环境，对于验证环境而言，通过有效整合验证资源，能够完成对二次设备的自动、标准化测试。而且试验验证环境还会为与原运行状态相同的设备搭建试验平台，并通过理论知识与试验测试环境，利用二次设备缺陷试验验证技术，从设备的功能性以及设备性能等多个方面完成对二次设备缺陷的全面验证。

2 缺陷试验验证流程

通过将二次设备的缺陷验证体系与二次设备缺陷试验的实际验证案例相结合，可以构建出合理的缺陷试验验证流程：试验开始——二次设备的运行情况分析——故障录波分析——推测设备缺陷原因——试验验证缺陷产生的原因——试验结果是否符合推测（若结果不符合推测，则需要重新进行缺陷推测）——根据原因提出二次设备整改对策——缺陷整改——常规试验（若未通过常规试验则需要重新提出整改措施）——对整改结束的设备针对缺陷进行专项试验（若未通过专项试验则需要重新提出整改措施）。缺陷验证可以分为两个阶段，分别是缺陷原因分析阶段以及缺陷整改验证阶段。

2.1 缺陷原因分析验证

此阶段需要对二次设备当前存在的缺陷的原因进行深入分析，将验证时设备的运行情况与故障录波等因素相结合并进行综合分析，以此来推测设备缺陷出现的具体原因，在此基础上针对性地进行专项试验，通过试验结果来验证缺陷出现的原因是否准确。如果验证结果通过，则验证试验结束。若验证结果与推测不符，则需要重新进行验证直到验证结果准确。

2.2 整改对策验证

此阶段要对二次设备缺陷的整改对策进行验证，在找出缺陷原因之后针对性提出整改对策。并对二次设备进行缺陷整改，整改完成后展开常规试验，若常规试验未通过则需要重新提出整改方案。若常规试验通过则需要针对缺陷进行专项试验，若专项试验通过，则二次设备的缺陷试验验证结束，若未通过，则需重新提出整改对策。

3 结束语

总而言之，智能变电站二次设备的缺陷试验验证十分重要，通过试验验证能够找出二次设备出现缺陷的具体原因，针对性解决完成后便能有效提升二次设备的运行稳定性以及运行安全性。相信随着科技的发展，会有更多人意识到找出二次设备缺陷原因的重要性。

参考文献：

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