簡述智能變電站采樣跳閘模式的應用

高世偉

小【摘 要】智能變電站與常規變電站相比，不同之一就是采用跳閘模式的變化，智能變電站電量信號傳輸由電纜傳輸變化為數字共享，光纖傳輸，由于數字量信息方便共享，數據共享就可以使用網絡保護，從而智能變電站的采樣跳閘模式可以有多種靈活的組合方式，主要有直采直跳、網采網跳、直采網跳方式。這三種跳閘方式各有優缺點。從而進行了比較。

【關鍵詞】智能變電站 直采直跳 網采網跳 直采網跳

智能變電站與常規綜合自動化變電站相比，智能變電站最大的變化在于二次系統，其中之一就是采樣跳閘模式的變化。常規變電站電流電壓和開入開出通過電纜傳輸，每根電纜芯只能傳輸一個電量，因此常規變電站具有天然的直采直跳模式；而智能變電站的電流電壓和開入開出由電量信號改為了通過光纖傳輸的數字信號，這使得變電站發生了質的變化，其中數字量信息方便共享，數據共享就可以使用網絡保護，故智能變電站的采樣跳閘模式可以有多種靈活地組合方式。

1 智能變電站采樣跳閘模式經歷階段

智能變電站在采樣模式方面經歷了幾個階段：2005-2008年，以點對點方案為主，單間隔采用IEC61850-9-1的報文格式或IEC60044-8 FT3報文格式，跨間隔采用IEC60044-8 FT3報文格式；2009年出現組網模式（網采模式），既是合并單元將采集的電流電壓上傳給交換機，保護測控裝置從網上下載所需的電流電壓，因此交換機是網采模式的重要設備，但由于擔心交換機一旦出現故障即可導致全站保護裝置采集不到電流電壓，因此在2009年末，又回到點對點模式（直采模式），但區別之前是點對點、直采直跳模式，要求合并單元與保護裝置為直采模式。

2 三種采樣跳閘模式比較

IEC61850提出了GOOSE和SV采樣值兩種概念。GOOSE是一種面向通用對象的變電站事件，主要用于在多IED間傳遞信息，包括傳輸跳合閘信息（命令）；SV是基于發布/訂閱機制，交換采樣數據、集中采樣值的相關模型對象和服務。GOOSE和SV解決了智能變電站的數據從源頭就數字化的問題。

由于采用了數字信號，因此數據共享非常方便，故智能變電站的采樣跳閘模式可以有多種靈活地組合方式。主要有直采直跳、網采網跳、直采網跳方式。以下是三種不同模式的優缺點。

直采直跳方案特點：保護裝置以點對點通信模式和MU通信（合并單元），獲取交流采樣數據。保護跳閘，保護開入量通過保護裝置和智能終端點對點通信模式實現，用于測控的信號、告警、位置等信息通過GOOSE網絡實現共享。

網采網跳方案特點：保護裝置以組網模式和MU通信（合并單元），獲取交流采樣數據。保護跳閘、開入量、信號、告警、位置等信息通過GOOSE網絡實現共享。

直采網跳方案特點：保護裝置以點對點通信模式和MU通信（合并單元），獲取交流采樣數據。保護跳閘、開入量、信號、告警、位置等信息通過GOOSE網絡實現共享（表2-1）。

表2-1三種方案優缺點比較

跳閘方案 優點 缺點

直采直跳 1、裝置之間直接用光纖連接，連接更可靠。

2、交流采樣傳輸延時固定，交流采樣同步較易實現。

3、點對點模式應用工程較多，工程應用經驗較豐富。 1、系統可擴展性較差，不符合二次設備網絡化的方向。

2、裝置光纖接口較多，光纖連接復雜，維護不方便。

網采網跳 1、系統可擴展性好，符合二次設備網絡化的方向。

2、與直采直跳相比，節省大量光纖連接與光纖接口，成本較低。 1、交流采樣同步依賴與外部時鐘，且交換機網絡傳輸延時不固定，對網絡采樣的同步及實時性影響較大。

2、GOOSE傳輸依賴于GOOSE網，GOOSE網傳輸延時不固定，對跳閘出口時間有一定影響。目前光纖接口交換機成本較高，且交換機需留一定備用口，總體成本需綜合考慮。保護交流采樣依賴于SV網，SV網現階段雙網模式還不成熟。

直采網跳 1、與直采直跳相比，節省了保護與智能終端光纖連接與光纖接口，成本較低。

2、與網采網跳相比，保證了交流采樣的可擴展性，且采樣同步較易實現 1、交流采樣系統的可擴展性差，不符合二次設備網絡化的方向。

3 結語

直采直跳方案是現階段主推模式，直采網跳方案屬于過渡方案，當二次設備特別是交換機技術成熟運行很可靠時，網采網跳方案是一種最理想的方案。

參考文獻：

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