無電腦鑰匙的全站GOOSE在線五防應用

王青　郭博

摘 要：目前，對于操作實時監控和順序控制等相關智能化變電站的應用，以往的微機五防已無法滿足相關需求。而針對110kV的智能變電站而言，以GOOSE為基礎的在線五防系統，已是變電站實現防誤操作和可靠運行的關鍵，若是在110kV智能化變電站中實現在線五防系統的有效銜接，就可以保證變電站運行的穩定性與可靠性。

關鍵詞：微機五防；GOOSE在線五防；電腦鑰匙

現階段，變電站的在線五防系統能夠有效配合監視系統的遠程進行監視，進而滿足變電站的視頻和環境監控系統中遠程技術指導以及監督需求，并且為實現變電站的智能化管理奠定基礎。新建的變電站應該在組網的設計過程中，運用以P2P通訊模式的GOOSE網當作相關通訊橋梁，同時因為IEC61850標準對于時間有著嚴格要求，所以確保GOOSE網絡報文準確性和實時性，并且為在線五防系統的運用提供通訊保障。

1 系統總體方案

數字化變電站的在線防誤操作系統一般選擇站控層防誤和間隔層防誤及設備單元的電氣閉鎖。而在變電站系統的后臺監控主機設置自動化系統的在線五防模塊軟件后，其測控設備中間隔在線五防模塊可以實現電氣操作的防誤閉鎖準確判斷，針對滿足防誤閉鎖相關操作條件的電氣設備，可以逐步進行開放操作。

站控層主要完成全站防誤邏輯的閉鎖以及操作票順序有效閉鎖，而間隔層利用監控網絡對全站進行防誤邏輯閉鎖，應用設備層的電氣連接線進行間隔防誤閉鎖。此系統應用冗余設計，同時網絡選擇總線型的雙以太網進行備用。另外，站控層中主機選擇主備服務器方式加強安全性與可靠性。選擇IBC61850標準，具備互操作特點，應用MMS加強五防閉鎖相關接點的管控，選擇GOOSE完成間隔層全站閉鎖，對于MMS網絡與GOOSE網絡進行有效結合。

2 110kV變電站的在線防誤系統實現

2.1 后臺實現

后臺采用一體化五防，也就是后臺監控系統中設置五防系統，可以實時在監控系統中收集全站有關信息。一般所有操作都應該具備操作票才能夠實施。對于各個操作序列，應該經過GOOSE把相關操作序列信息點進行置位。唯有操作工作準確而且有接點返回之后，才可以明確此操作完成，并把操作序列相應信息點復歸，然后實施下一步操作或是操作結束。后臺通過五防開票，利用GOOSE把五防聯鎖相關運算結果發送至相應包括此操作目標的測控單元。另外，后臺遙控操作在實施前，一定要通過一體五防邏輯對操作進行有效判斷。遙控令在發送至測控設備之后，測控設備知識對測控設備自身間隔的控聯鎖相應虛節點進行校驗，并不會對此操作序列實施校驗。同時后臺也不需要建立臨時解鎖功能，在有效解除后臺開票之后，才可以允許后臺的緊急單步操作。

2.2 智能操作箱的實現

智能操作箱能夠和測控單元完成GOOSE信號間收發聯系。一般情況下，智能操作箱會采集此間隔中開關和刀閘等相關位置中的信息，然后輸送至測控單元，還能夠接收測控單元所發送的操作允許相應GOOSE信息。而測控單元相應智能操作箱，可以對各個可操作目標提供分合的副閉鎖接點，然后串入操作回路。若是操作箱在接收測控設備發送的相關測控五防聯鎖接點有關GOOSE信號之后，此時操作目標就能夠實施操作。并且智能操作箱還可以提供一副緊急的解鎖萬能鑰匙，處理GOOSE斷鏈時難以收集聯鎖結果問題，工作人員就可以利用把手將外回路和聯鎖接點進行隔開，從而實現就地的緊急控制。除此之外，就地端子箱中應該設置“遠方/就地”QK把手，此把手在就地之后，只會允許在端子箱中進行就地操作。而且遠方就地把手的信號應該傳遞至測控設備中，進而確保端子箱在就地操作過程中，可以通過操作票的序列完成校驗。

2.3 鎖具實現

運用無實時接點的返回鎖具，并且滿足在線監控相關操作流程要求，也不需要利用電腦鑰匙，而在滿足解鎖條件前提下，利用后臺系統完成解鎖，在設備的五防電路導通之后，防誤鎖就會打開，工作人員實施操作。工作人員在現場操作完成之后，并且刀閘的操作單位，可以提供返回接點，對于返回接點應該利用硬接線和智能操作箱或是測控設備進行相連，進而完成此操作的有效反饋。

2.4 110kV智能變電站在線防誤系統的創新點和優點

（1）在GOOSE網中創建五防平臺，將狀態量實現在智能操作箱和測控單元以及五防后臺間的安全、有效傳送，確保狀態量的實時性與可靠性。（2）應用自動化的系統資源，依據IEC61850標準化的通訊規定。（3）選擇可遙控的空氣開關，進而斷路器的操作電源回路就能夠取消以往的空氣開關，在一定程度上提高自動化水平。（4）創建站控層和間隔層以及過程層相應五防架構，從而設置后臺全站邏輯閉鎖，也實現后臺機和測控屏及智能操作箱等。（5）變電站的操作票要進行實時在線監控，而操作結果就可以實現自動化采集，確保信息更加準確和可靠，并且保證操作票依據規定執行。

3 結束語

科學技術的不斷發展，以往的變電站五防方式，已無法滿足智能變電站高新技術與先進運行管理方式需求，而以GOOSE為基礎的在線防誤系統，能夠保證變電站的實現有效防誤操作，并且加強變電站系統的運行安全性與可靠性。另外，在110kV的智能變電站中實現與五防系統的無縫連接，可以確保變電站系統運行的穩定性與可靠性。

參考文獻

[1]周學斌.面向廣域安全防御的智能電網控制操作研究[D].長沙理工大學，2010.

[2]周密.牽引變電站防誤操作系統的電腦鑰匙研究[D].西南交通大學，2012.