智能变电站二次设备缺陷试验验证方法研究

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一、缺陷试验验证

（一）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原因进行深入分析，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。

（二）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。通常验收合格后，有必要对缺陷进行特别测试。特别测试合格后，二次设备的缺陷测试验证结束。如果不合格，就必须重新提出改善对策。

二、缺陷试验验证体系

（一）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。

（二）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点。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，其缺点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。

（三）缺陷整改问题

1.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。

2.试验验证环境

判断设备缺陷的原因，制定合理的改善对策后，在适当的环境中试验缺陷原因及改善对策。缺陷测试的验证环境由访问层和硬件、软件支持层这三个不同级别构成。软件支持层由PSCAD、IEC 61850调试工具等软件构成。软件支撑层缺陷测试的主要作用是理论分析和辅助测试。硬件支撑层是组合测试装置（例如，继保测试器、模拟计算）而构成的，硬件支撑层的主要作用是为软件支撑层提供良好的硬件平台，同时支持硬件需要基于层自身的功能向测试平台提供测试缺陷的二次设备。接入层由诸如端子列、插头等一系列接口设备构成，接入层的主要作用是向测试设备和硬件支撑层提供连接，在二次设备的缺陷测试中，如果满足一定条件，则需要建立接入层没有，可以通过光纤和电缆等连接线来解决与硬件支撑层的连接问题。在访问层与硬件、软件支持层之间构成二次设备的缺陷测试验证环境，在验证环境中，通过有效地整合验证资源，可以完成二次设备的自动化、标准化测试。另外，试验验证环境将在与原运行状态相同的设备上建立测试平台，通过理论知识和试验环境，利用二次设备缺损检验技术，完成设备功能性和设备性能等多方面对二次设备缺失的全面验证。

3.试验验证技术

智能变电站二次设备缺陷测试验证有两个主要阶段。分别是缺陷发生原因的分析阶段和缺陷改善方式的验证阶段。

（1）缺陷发生原因

在原因分析阶段，通过继电器保护、专业经验、模拟分析，基于SOE或故障记录判断缺陷发生原因，对判断出的缺陷原因进行试验验证。判断缺陷成因时的主要推论方法有顺序推理、逆序推理、试验法整体。在这里，顺序推理是以次级设备缺陷的外在表示形式出发的，并且基于前向逻辑找到设备缺陷的来源。逆序推理是在不能用缺陷表现形式判断时推动由缺陷产生的结构，依次调查缺陷原因，将缺陷原因验证到特定项目。特别试验根据设备的缺陷原因测试设备的某些功能。例如，不满足电磁兼容性要求的设备需要电磁符合测试，如果保护动作过长则需要保护动作时间测试。整体试验是模拟二次设备运行时的动作状态，实践保护装置的动作，有逻辑地检查的测试方法，整体试验法通常在再现设备的现场使用，是辅助缺陷分析的方法。

（2）缺陷改善方式

验证改进措施，需要针对通过验证的设备缺陷原因制定合理的改善措施，对修改后的二次设备制定试验方案，在这个阶段通常要验证方案中的改善措施，缺陷改善措施必须针对二次设备的缺陷问题并符合设备安全运行标准。在改进措施的验证阶段，通常针对缺陷原因开展二次试验，检验修正完成后的装置是否仍然存在前面的缺陷问题，如果缺陷完全解决了，则需要对二次设备的其他原功能进行试验，在修正过程中除了二次设备以外，还需要对其他原功能进行试验的原始功能是否受到影响。

三、结束语

综上所述，随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。