智能變電站繼電保護(hù)GOOSE回路安全措施研究

張毅靜

摘要：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，質(zhì)量要求也越來(lái)越高?，F(xiàn)代化的電力網(wǎng)絡(luò)，逐步擺脫過(guò)去的僵化模式，朝著智能化和數(shù)字化方向發(fā)展。在電力網(wǎng)絡(luò)中，變電站的繼電保護(hù)工作一直是個(gè)難題，因?yàn)楸Ｗo(hù)不當(dāng)造成的電力網(wǎng)絡(luò)中斷和損壞也成為電力行業(yè)的巨大難題。因此，該文立足于目前智能化變電站的發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)日益廣泛應(yīng)用的GOOSE應(yīng)用作進(jìn)一步探討，就目前GOOSE回路中的難題和不足進(jìn)行總結(jié)，研究其安全措施的實(shí)施。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);GOOSE回路;智能變電站;安全措施

1智能變電站繼電保護(hù)工作的背景介紹

1.1 智能變電站繼電保護(hù)工作概況

所謂智能化變電站就是依托于一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)二次設(shè)備分層構(gòu)建的，建立在IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。隨著電力行業(yè)的發(fā)展，智能變電站以其保護(hù)的自動(dòng)化、信息的共享性和通信的標(biāo)準(zhǔn)化逐漸替代了常規(guī)變電站。與常規(guī)變電站相比，智能變電站主要有以下優(yōu)勢(shì)。

狀態(tài)檢修的全面化。常規(guī)變電站多是計(jì)劃?rùn)z修，即根據(jù)電網(wǎng)系統(tǒng)要求，有計(jì)劃的對(duì)變電站進(jìn)行檢查和維修，而在普通情況下則沒(méi)有日常的檢查工作。而智能變電站則是隨時(shí)對(duì)變電站運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查。

操作的靈活性。傳統(tǒng)變電站繼電保護(hù)多是單步操作，不同操作流程間存在延誤，造成了保護(hù)工作的缺失。但是智能變電站的保護(hù)工作使用順序控制，更加方便靈活。

操控的全面化。智能變電站繼電保護(hù)工作不再是局部或單一的保護(hù)，而是基于全站信息共享的實(shí)施自動(dòng)功能，及時(shí)對(duì)系統(tǒng)中的各類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行自動(dòng)化的保護(hù)作業(yè)。

功能性的完整。智能變電站實(shí)現(xiàn)了對(duì)功能的整合，后臺(tái)、測(cè)控、電源燈都是一體化的，各個(gè)組成部分協(xié)調(diào)統(tǒng)一為一個(gè)整體。

1.2智能變電站GOOSE回路的安全保障應(yīng)用

GOOSE回路通過(guò)把復(fù)雜的二次回路轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)形式，通過(guò)智能控制實(shí)現(xiàn)斷路器保護(hù)的自動(dòng)啟動(dòng)，并傳輸跳閘命令和聯(lián)鎖命令，從而進(jìn)行高速斷路控制、切換定值等關(guān)聯(lián)操作，保護(hù)變電站系統(tǒng)內(nèi)的應(yīng)用安全。

智能變電站GOOSE回路因其較強(qiáng)的邏輯性和便捷性，逐步成為主要的繼電保護(hù)應(yīng)用方式。與此同時(shí)，保護(hù)、測(cè)控和計(jì)量設(shè)備運(yùn)行維護(hù)方式的改變，一些問(wèn)題也隨之出現(xiàn)，影響了保護(hù)工作最終目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2 智能變電站繼電保護(hù)GOOSE回路安全保障的難點(diǎn)和重點(diǎn)分析

2.1 智能變電站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與繼電保護(hù)的重點(diǎn)

在整個(gè)智能變電站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，由站控層總線將變電站網(wǎng)絡(luò)劃分成了站控層和間隔層、過(guò)程層幾個(gè)部分。在站控層主要是整個(gè)變電站的監(jiān)控部分，通過(guò)監(jiān)控主站、工程師站和路由器對(duì)于基站進(jìn)行整體的控制。在這種整體性控制下，針對(duì)不同的智能單元有測(cè)控、保護(hù)工序，并可能實(shí)現(xiàn)智能單元內(nèi)合并器的保護(hù)結(jié)合，從而對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行繼電保護(hù)。

因此我們認(rèn)為，智能變電站繼電保護(hù)GOOSE回路安全保護(hù)工作主要有兩個(gè)方面的目標(biāo)：一是故障信息的傳遞，二是保護(hù)工作的自動(dòng)實(shí)施，以此共同實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)變電站網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各元件的保護(hù)，防止因線路故障造成的工作間斷和設(shè)備癱瘓。

2.2 繼電保護(hù)GOOSE回路的重點(diǎn)和難點(diǎn)

GOOSE回路信號(hào)設(shè)計(jì)與信號(hào)輸出。在繼電保護(hù)工作中，智能化的保護(hù)工作大部分依賴(lài)于GOOSE信號(hào)的表達(dá)和傳輸。但是反觀GOOSE信號(hào)的設(shè)計(jì)和傳輸工作還有很多的難點(diǎn)，首先信號(hào)種類(lèi)的設(shè)計(jì)和輸出難點(diǎn)在于在不同的故障狀態(tài)下，如何傳輸不同信號(hào)，并根據(jù)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)線路的應(yīng)急處理。例如GOOSE信號(hào)有聯(lián)閉鎖信號(hào)、保護(hù)配合信號(hào)和跳閘信號(hào)，線路就要相應(yīng)做出保護(hù)跳閘、重合閘以及遠(yuǎn)跳、失靈啟動(dòng)等反應(yīng)。所以，要確保繼電保護(hù)GOOSE回路的安全一定要把好信號(hào)關(guān)。

3智能變電站繼電保護(hù)GOOSE回路安全措施的研究

3.1軟壓板的檢查

從目前的實(shí)際情況來(lái)看，智能變電站繼電保護(hù)GOOSE回路中的軟壓板類(lèi)型主要包括以下幾種，即出口、重合和啟動(dòng)失靈。其中，出口軟壓板在使用過(guò)程中主要是對(duì)跳閘信號(hào)運(yùn)行進(jìn)行維護(hù)，重合軟壓板主要負(fù)責(zé)合閘數(shù)據(jù)的狀態(tài)檢測(cè)，而啟動(dòng)失靈軟壓板主要是在系統(tǒng)啟動(dòng)失靈之后來(lái)檢查整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)信號(hào)情況來(lái)判斷故障類(lèi)型。當(dāng)軟壓板出現(xiàn)故障之后，檢修工作的開(kāi)展顯得十分重要，工作人員首先要做的便是對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查，這其中包括軟壓板中的內(nèi)存及校檢碼的生成情況等。與此同時(shí)，還要對(duì)繼電保護(hù)中的管理板及通信板實(shí)施檢查工作，只有這樣，才能確保二者在工作過(guò)程中保持較強(qiáng)的一致性。其次，當(dāng)繼電器回路中的軟壓板經(jīng)過(guò)改造之后，便可以對(duì)軟壓板中的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)，并確保運(yùn)行狀態(tài)與執(zhí)行狀態(tài)保持一致。

3.2隔離技術(shù)的實(shí)施

截止到目前，我國(guó)智能變電站中繼電器回路隔離技術(shù)的實(shí)施范圍較廣，尤其是在出口和接收軟壓板兩方面之中的應(yīng)用效果十分明顯。在出口軟壓板應(yīng)用上，主要的應(yīng)用流程如下：隔離系統(tǒng)中的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)在相關(guān)軟件的作用下可以對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，如果保護(hù)動(dòng)作之中的信號(hào)判定為危險(xiǎn)信號(hào)，系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟跳閘操作。如果信號(hào)之中摻雜著安全性能指標(biāo)，該保護(hù)動(dòng)作會(huì)將相關(guān)信號(hào)傳輸回GOOSE控制板之中，最終完成信號(hào)的有效處理，而在接收軟壓板隔離技術(shù)使用上，相關(guān)數(shù)據(jù)首先會(huì)經(jīng)過(guò)GOOSE報(bào)文系統(tǒng)，之后在傳輸?shù)礁鱾€(gè)裝置中的緩沖區(qū)域，在緩沖區(qū)域的作用下，信號(hào)會(huì)繼續(xù)向下傳遞，并完成數(shù)據(jù)解碼工作。最終，人們可以根據(jù)解碼結(jié)果對(duì)信號(hào)進(jìn)行全方位判斷，如果信號(hào)中的標(biāo)準(zhǔn)與安全性相符，則會(huì)將信息傳輸?shù)叫畔⒖刂葡到y(tǒng)之中，如果與標(biāo)準(zhǔn)不符，便會(huì)得到相應(yīng)的處理。

3.3安置雙重安全措施

智能變電站的回路安全措施實(shí)施主要包括以下兩方面內(nèi)容，第一為軟壓板的安全發(fā)送和安裝措施。在此過(guò)程中，人們首先要做的便是對(duì)整個(gè)回路中的軟壓板進(jìn)行有效檢查，確保運(yùn)行狀態(tài)得到有效完善。其次，將檢修完成之后的設(shè)備重新安裝到繼電回路之中。最后，在所有工作結(jié)束之后，將回路中的軟壓板系統(tǒng)撤離。第二，對(duì)接收軟壓板中的安全措施進(jìn)行有效安裝，該階段與上述流程大致相同，只是利用接收軟壓板來(lái)代替發(fā)送軟壓板，另外，在該種措施實(shí)施過(guò)程中，具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性特點(diǎn)。但由于雙重措施的作用，GOOSE回路之中的接收軟壓板處理技術(shù)還存在很多不足之處。因此，相關(guān)研究人員可以在原有基礎(chǔ)上對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)繼電回路中的雙重安全措施使用效果的全面提升。

總結(jié)

綜上所述，隨著人們對(duì)智能變電站繼電保護(hù)GOOSE回路的要求越來(lái)越高，相關(guān)研究人員應(yīng)該制定出更加有效的保護(hù)策略，只有這樣，才能確保整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行不會(huì)受到任何影響。研究發(fā)現(xiàn)，在繼電回路安全保護(hù)策略的實(shí)施下，可以進(jìn)一步提升智能變電站的運(yùn)行效率，同時(shí)降低智能變電站的投入成本，確保智能變電站GOOSE回路運(yùn)行不會(huì)受到任何影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]付鵬武，基于組合賦權(quán)的智能變電站繼電保護(hù)狀態(tài)模糊綜合評(píng)價(jià)[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（02）：187-189