智能變電站繼電保護GOOSE回路安全措施研究

張毅靜

摘要：隨著國家經濟的發展，電力網絡建設規模越來越大，質量要求也越來越高。現代化的電力網絡，逐步擺脫過去的僵化模式，朝著智能化和數字化方向發展。在電力網絡中，變電站的繼電保護工作一直是個難題，因為保護不當造成的電力網絡中斷和損壞也成為電力行業的巨大難題。因此，該文立足于目前智能化變電站的發展狀況，對日益廣泛應用的GOOSE應用作進一步探討，就目前GOOSE回路中的難題和不足進行總結，研究其安全措施的實施。

關鍵詞：繼電保護;GOOSE回路;智能變電站;安全措施

1智能變電站繼電保護工作的背景介紹

1.1 智能變電站繼電保護工作概況

所謂智能化變電站就是依托于一次設備和網絡二次設備分層構建的，建立在IEC61850通信規范基礎上，實現變電站內智能電氣設備間信息共享和互操作的現代化變電站。隨著電力行業的發展，智能變電站以其保護的自動化、信息的共享性和通信的標準化逐漸替代了常規變電站。與常規變電站相比，智能變電站主要有以下優勢。

狀態檢修的全面化。常規變電站多是計劃檢修，即根據電網系統要求，有計劃的對變電站進行檢查和維修，而在普通情況下則沒有日常的檢查工作。而智能變電站則是隨時對變電站運行狀態進行檢查。

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

操控的全面化。智能變電站繼電保護工作不再是局部或單一的保護，而是基于全站信息共享的實施自動功能，及時對系統中的各類問題進行自動化的保護作業。

功能性的完整。智能變電站實現了對功能的整合，后臺、測控、電源燈都是一體化的，各個組成部分協調統一為一個整體。

1.2智能變電站GOOSE回路的安全保障應用

GOOSE回路通過把復雜的二次回路轉變為簡單的網絡形式，通過智能控制實現斷路器保護的自動啟動，并傳輸跳閘命令和聯鎖命令，從而進行高速斷路控制、切換定值等關聯操作，保護變電站系統內的應用安全。

智能變電站GOOSE回路因其較強的邏輯性和便捷性，逐步成為主要的繼電保護應用方式。與此同時，保護、測控和計量設備運行維護方式的改變，一些問題也隨之出現，影響了保護工作最終目標的實現。

2 智能變電站繼電保護GOOSE回路安全保障的難點和重點分析

2.1 智能變電站網絡結構與繼電保護的重點

在整個智能變電站網絡結構中，由站控層總線將變電站網絡劃分成了站控層和間隔層、過程層幾個部分。在站控層主要是整個變電站的監控部分，通過監控主站、工程師站和路由器對于基站進行整體的控制。在這種整體性控制下，針對不同的智能單元有測控、保護工序，并可能實現智能單元內合并器的保護結合，從而對整個網絡內出現的問題進行繼電保護。

因此我們認為，智能變電站繼電保護GOOSE回路安全保護工作主要有兩個方面的目標：一是故障信息的傳遞，二是保護工作的自動實施，以此共同實現對整個變電站網絡內各元件的保護，防止因線路故障造成的工作間斷和設備癱瘓。

2.2 繼電保護GOOSE回路的重點和難點

GOOSE回路信號設計與信號輸出。在繼電保護工作中，智能化的保護工作大部分依賴于GOOSE信號的表達和傳輸。但是反觀GOOSE信號的設計和傳輸工作還有很多的難點，首先信號種類的設計和輸出難點在于在不同的故障狀態下，如何傳輸不同信號，并根據信號進行相關線路的應急處理。例如GOOSE信號有聯閉鎖信號、保護配合信號和跳閘信號，線路就要相應做出保護跳閘、重合閘以及遠跳、失靈啟動等反應。所以，要確保繼電保護GOOSE回路的安全一定要把好信號關。

3智能變電站繼電保護GOOSE回路安全措施的研究

3.1軟壓板的檢查

從目前的實際情況來看，智能變電站繼電保護GOOSE回路中的軟壓板類型主要包括以下幾種，即出口、重合和啟動失靈。其中，出口軟壓板在使用過程中主要是對跳閘信號運行進行維護，重合軟壓板主要負責合閘數據的狀態檢測，而啟動失靈軟壓板主要是在系統啟動失靈之后來檢查整個系統的運行狀態，并根據信號情況來判斷故障類型。當軟壓板出現故障之后，檢修工作的開展顯得十分重要，工作人員首先要做的便是對運行狀態進行檢查，這其中包括軟壓板中的內存及校檢碼的生成情況等。與此同時，還要對繼電保護中的管理板及通信板實施檢查工作，只有這樣，才能確保二者在工作過程中保持較強的一致性。其次，當繼電器回路中的軟壓板經過改造之后，便可以對軟壓板中的運行狀態進行仔細校對，并確保運行狀態與執行狀態保持一致。

3.2隔離技術的實施

截止到目前，我國智能變電站中繼電器回路隔離技術的實施范圍較廣，尤其是在出口和接收軟壓板兩方面之中的應用效果十分明顯。在出口軟壓板應用上，主要的應用流程如下：隔離系統中的保護動作信號在相關軟件的作用下可以對相關數據進行深入分析，如果保護動作之中的信號判定為危險信號，系統便會自動開啟跳閘操作。如果信號之中摻雜著安全性能指標，該保護動作會將相關信號傳輸回GOOSE控制板之中，最終完成信號的有效處理，而在接收軟壓板隔離技術使用上，相關數據首先會經過GOOSE報文系統，之后在傳輸到各個裝置中的緩沖區域，在緩沖區域的作用下，信號會繼續向下傳遞，并完成數據解碼工作。最終，人們可以根據解碼結果對信號進行全方位判斷，如果信號中的標準與安全性相符，則會將信息傳輸到信息控制系統之中，如果與標準不符，便會得到相應的處理。

3.3安置雙重安全措施

智能變電站的回路安全措施實施主要包括以下兩方面內容，第一為軟壓板的安全發送和安裝措施。在此過程中，人們首先要做的便是對整個回路中的軟壓板進行有效檢查，確保運行狀態得到有效完善。其次，將檢修完成之后的設備重新安裝到繼電回路之中。最后，在所有工作結束之后，將回路中的軟壓板系統撤離。第二，對接收軟壓板中的安全措施進行有效安裝，該階段與上述流程大致相同，只是利用接收軟壓板來代替發送軟壓板，另外，在該種措施實施過程中，具有極強的穩定性特點。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還存在很多不足之處。因此，相關研究人員可以在原有基礎上對相關技術進行處理，進而實現繼電回路中的雙重安全措施使用效果的全面提升。

總結

綜上所述，隨著人們對智能變電站繼電保護GOOSE回路的要求越來越高，相關研究人員應該制定出更加有效的保護策略，只有這樣，才能確保整個系統的運行不會受到任何影響。研究發現，在繼電回路安全保護策略的實施下，可以進一步提升智能變電站的運行效率，同時降低智能變電站的投入成本，確保智能變電站GOOSE回路運行不會受到任何影響。

參考文獻：

[1]付鵬武，基于組合賦權的智能變電站繼電保護狀態模糊綜合評價[J].內燃機與配件，2018（02）：187-189