繼電保護GOOSE回路安全措施分析

王丹

摘要：文章針對智能變電站繼電保護及運行中檢修的安全措施及GOOSE回路的安全措施進行了分析，介紹了檢修設備及其運行管理設施實施方案，為實現智能變電站繼電保護GOOSE回路安全保護措施提供了參考依據。

關鍵詞：智能變電站；繼電保護；檢修調試；GOOSE回路安全措施；檢修設備 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM77 文章編號：1009-2374（2015）34-0125-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.064

目前的智能變電站建設正在火熱的開展中，現代的智能變電站主要是以IEC61850為標準基礎，并且運用網絡光纖技術通信取代了以前老舊的二次電纜連線，網絡光纖技術還具有很強的抗干擾能力和自動監控能力等優點。而智能變電站繼電保護GOOSE回路安全措施需要進一步改善，以前老舊的傳統變電站也由相對解耦的保護轉化為依靠通信網絡聯系的分布智能式保護系統，當然在使用新技術的同時也存在不少問題：現在智能變電站普遍采用GOOSE發送軟壓板、GOOSE接收軟壓板及其檢修壓板隔離新技術，這些措施是依靠裝置軟件實現的，而且很難保證其軟件的可靠性；傳統的GOOSE軟壓板及其檢修措施都存在很多漏洞，給回路安全措施帶來了很多麻煩，需要及時改進，對GOOSE回路安全進行

改善。

1 GOOSE回路的安全措施及管理方法

1.1 繼電保護的GOOSE需求分析

目前，GOOSE回路安全措施的施工人員在施工識別、工作監護等防護措施中是沒有變化的，但是要針對GOOSE安全回路的工作事項，由于智能變電站的系統發生變化，所以GOOSE安全措施也發生了變化。電力系統繼電保護有三個要求，分別是選擇性、速動性和靈敏性。而GOOSE主要影響繼電保護的速動性和可靠性，繼電保護采用GOOSE報文經網絡發信給智能變電站增加了安全保障。相對于智能變電站來說，與以往傳統的變電站有很多優點，就技術方面來說就有很多數據的收集大多呈現數字化。通過光電形式把收集的信號轉化為數字形式，不僅提高了電氣體系的鏈接，還能增強其測算的精確度，從而保證信息的高效性、合理性。系統的分層呈現分布化。分層體系呈現的是分布式配置，主要是針對目標的配置和中央處理器分布模式，以此來確保分布形式的體系可以單獨進行信息處理、工作。

信息的交流呈現網絡化。采用GOOSE后繼電保護通過網絡的傳輸跳閘和相互之間的啟動來完成，可以增加繼電保護的安全性。

1.2 智能變電站GOOSE安全措施的實施

根據智能變電站GOOSE安全設備的特征采用了特別的實施方案，因為智能變電站內光纖大量增加，所以有些合并單位提供了采用激光供電的功能。目前我國標準的技術模式對智能變電采樣主要有兩個主要問題：第一，采樣值傳輸數據遠遠大于GOOSE報文數據流量，應該采用網絡采樣模式，對于多間隔保護都采用千兆以太網口。更嚴重的是要保護還需實時解析如此大量的采樣值報文，但是現在還沒有能夠單一實時解析超過5個間隔的采樣報告；第二，以太網網絡傳輸延時的問題而無法接收和采樣，這違背了繼電保護不依賴外部同步技術的功能，對于單雙接線的必要性不必太高，所以采用了直接傳輸方式。與GOOSE跳閘技術還不一樣，GOOSE報文網絡流量很低，而且系統發生故障保護動作時報文的也很小；在報文的傳輸機制、理論和大量實驗數據表示，即使在極其嚴酷的條件下還要采用星型接線的方式把GOOSE帶來比較直接而且較長的延時，應用GOOSE點對點方式還要考慮每一根需要留有備用芯和大量光纜敷設都不利于現場施工和維護，應該要求值班人員或工作人員進行檢修和調試，避免在使用軟件的過程中出現

問題。

1.3 GOOSE繼電保護的實施效果

相對于GOOSE繼電保護來說，在設備不停電的情況下進行保護檢驗繼電保護的安全措施，而相對于GOOSE繼電站的保護應用措施來講，GOOSE的連線功能是最為關鍵的，因為要用硬電纜接線的方法來進行信息搜集，并且還要將其打包成數據，向外傳遞。如果智能變電站在內部接受裝置，可以將其信號進行記錄，并且還要在應用GOOSE進行配制前進行信號接收設備預先添加及外部信號配置，在進行保護測控功能中需要斷開保護裝置的尾纖，并且一一對應可以防止失誤的發生，GOOSE主要影響保護的是速度性與可靠性。如果在相同的繼電保護中采用GOOSE報文經網絡發給智能操作箱的方法增加了中間環節，而且關鍵延時也能控制在一定的范圍內。在采用GOOSE后，繼電保護還能通過網絡保護傳輸跳閘和相互啟動閉鎖型號來完成，與傳統回路式相比，智能變電站更能體現網絡的可靠性和運行維修的安全性。報文發送和延時都與裝置的處理能力有關，保護裝置在設計時還要考慮在最大運輸的情況下的延時效果，防止在固定時間內由于接受最大GOOSE報文而引起網口溢出而丟失報文或延時過長，難以抵消網絡暴風等網絡故障的

影響。

2 改善GOOSE繼電安全保護

2.1 新型繼電安全保護措施

與傳統的變電站相比，從智能繼電保護的數據信息角度來看，智能變電站所帶來的影響主要有以下兩個方面：（1）電子互感器代替了電磁互感器，并且使得繼電保護數據之間產生了很大變化，在傳統的電磁互感器中還有一些算法與整定原則需要優化，智能變電站保護的線路大致可以分為交流線路和直線路保護兩個方面。（2）在信息實施統一建線容易受到高電阻的影響，利用數據處理方法把設備之間的互通互聯的方式給二次信息分離奠定了基礎，大量的信息數據存儲挖掘保護了配置與雙層化，帶動了智能變電站的發展，使電線回避負電荷能力變差，在系統遇到震蕩時會發生短路，對變電層的繼電保護實行雙重化配置，并且對保護實行集中式配置是變電系統為變電站提供掛失靈和后備保護的措施，還應該對相鄰范圍的母線以及相連電路和電流情況進行判斷和處理。

適應電網運行的實際情況制定了幾套運行方案，對站內的情況進行分析，并且選擇最佳的運行實施方案，實現變電站對繼電的保護。

2.2 GOOSE繼電安全改善后的影響

目前，配電網中的電氣設施老舊、落伍現象很嚴重，而且早期的建設也不合理，都普遍偏小；電源點不足，導致了重要影響，需要有效實現變電站之間的互動或電網調節、實施制動系控制與在線分析或電網調度等。在變電站中，一次設備智能化、網絡化、交互化是其主要特征，較為先進的應用是常規設備與智能設備所組建的一次設備，能夠像變壓器及智能斷路器一樣實現了完全數字化，傳統意義上的二次回路被弱化，還有與一次設備間的通信連接成為了統一標準的設備，智能變電站更高效地向前發展。

3 結語

與傳統變電站相比，智能變電站繼電保護GOOSE的安全措施更直觀、更方便。設計合理的網絡結構是保證智能變電站繼電保護實效性和可靠性的基礎，而且分析表明，采樣合理的網絡拓撲可以滿足繼電保護的實效性和可靠性的需求。目前GOOSE網絡跳閘方式也在全國各地都應用成功，它是智能變電站中重要的通信方式，而且適合對實時性較高的報文傳輸。隨著智能變電站的推廣，GOOSE報文的分析、解析會大量在智能變電站中

運行。

參考文獻

[1] 范建忠，馬千里.基于WINCAP的GOOSE報文捕獲分析工具開發[J].電力系統制動化，2012，31（19）.

[2] 張帆，竹之涵.面向通用對象的變電站事件（GOOSE）實時解析和預警系統[J].電力系統保護與控制，2011，37（23）.

（責任編輯：蔣建華）