淺談智能化變電站間隔層防誤閉鎖應用

柯開耀

摘要：隨著智能變的技術逐步完善，防誤閉鎖的實現方法，有了深層次的變化。基于GOOSE通信，跨間隔采集傳輸斷路器、隔離開關位置等聯鎖信息，結合測控裝置自身靈活的PLC邏輯實現防誤閉鎖功能。本文簡要分析了間隔層防誤在智能變的應用。

關鍵詞：智能站;五防;間隔層

1? 前言

防誤閉鎖系統已經在變電站應用多年，對保障電力系統的安全運行起到了不可替代的作用。近年來，隨著智能變的快速發展，一次設備智能化和二次設備網絡化技術的不斷完善，對智能變防誤系統提出了新的挑戰，新的要求。

智能變防誤閉鎖系統的組成一般由一體化五防與間隔層防誤相結合，兩套防誤操作系統相互配合、相互補充，共同承擔起了保障設備安全運行的重任。

2? 間隔層防誤

為防止監控系統或調控系統未經防誤閉鎖，而直接操作隔離開關（或接地隔離開關）可能導致的誤操作，在測控裝置上應用GOOSE實現間隔層閉鎖邏輯。間隔層防誤不僅可以采集斷路器、隔離開關等位置量，還可以采集電流、電壓等模擬量，實現二次防誤。

間隔層防誤由測控裝置作為主體，預先在內置PLC中編寫閉鎖邏輯。間隔層防誤閉鎖實時監測設備變位，實時進行閉鎖邏輯運算，完成對智能終端遙控閉鎖接點進行解閉鎖。測控裝置與智能終端通過GOOSE報文交互解閉鎖信息，實現防誤閉鎖。基于GOOSE網絡傳輸，可以輕松實現跨間隔聯閉鎖而無需重新增加布線及設備。

2.1 間隔層防誤GOOSE通信機制

在智能變，由于采用了GOOSE進行聯閉鎖狀態信號的傳輸，其優越的優先發送機制、實時性、重發機制等保證防誤聯閉鎖的傳輸可靠性。因此，智能變的間隔層防誤閉鎖比常規變電站更加可靠、安全、完善。間隔層防誤閉鎖GOOSE傳輸主要有以下兩種方式。

2.1.1 基于過層程GOOSE傳輸

測控裝置通過過程層GOOSE網絡接收智能終端上送的斷路器、隔離開關位置以及告警信息，具備傳輸跨間隔信息能力。因此，可以直接通過過程層網絡進行采集相關斷路器、隔離開關位置等防誤聯閉鎖信息。此種方式具備延時小，快速響應等優點。

2.1.2 基于MMS網絡GOOSE傳輸

間隔層防誤閉鎖對響應速度要求不超過150ms即可。因此，可以通過已有的站控層MMS網絡，傳輸GOOSE報文，實現跨間隔聯閉鎖，減少對GOOSE網絡硬件需求。同時，可以優化網絡結構，滿足智能化變電站通信和防誤閉鎖要求。

基于站控層MMS網絡的間隔層閉鎖方式，利用GOOSE傳輸的優先發送機制可以達到GOOSE報文在MMS網絡快速優先傳輸。GOOSE報文在傳輸時只用到OSI網絡模型中的四層，應用層、表示層、數據鏈路層和物理層。應用層定義協議數據單元PDU，經過表示層編碼后，直接映射到數據鏈路層和物理層。從而避免通信堆棧造成傳輸延時，保證報文傳輸、處理的快速性。因此，GOOSE報文在MMS網絡傳輸時，可以跳過緩沖堆棧，實現快速優先傳輸。

采用站控層MMS網絡傳送防誤聯鎖信息有兩大優點。一是測控（或保測一體）裝置可可以優化程序，不用區分用哪種網絡;二是如果采用已有的GOOSE過程層組網采集跨間隔信息，需要測控的GOOSE訂閱信息配合，而且如果配置AB套裝置，編輯閉鎖邏輯會較為復雜。而通過MMS網絡傳輸GOOSE信息，既可滿足跨間隔采集開入位置信息的需求，又簡化閉鎖邏輯編輯。

2.2 測控裝置間隔層防誤實現方式

2.2.1 智能站遙控操作流程

智能變電站一次設備的遙控通過智能終端實現。智能終端通過將常開接點串接于一次設備遙控回路實現強制閉鎖，智能終端只有在接收到測控裝置的允許解鎖GOOSE信息，才驅動常開接點閉合，解鎖相關設備。為防止一次設備輔助接點切換不到位或者接點接觸不良，控制柜設有間隔層防誤解鎖把手，解鎖鑰匙應封存保管。智能站遙控操作流程：監控系統（或調控系統）通過一體化五防模擬預演后，通過MMS網發送遙控令到測控裝置，測控裝置再通過過程層GOOSE網發送遙控令到智能終端，最終由智能終端實現一次設備的遙控操作。

2.2.2 測控邏輯編寫

以雙母線母聯間隔隔離開關（1G）為例，編寫出1G合閘邏輯為：“DL=0，1GD=0，2GD=0，3GD=0！”。其中，DL為母聯斷路器，1GD、2GD為母聯斷路器兩側接地隔離開關，3GD為Ⅰ母接地隔離開關。

通過測控廠家提供的調試程序，根據審核后的閉鎖邏輯編寫對應PLC邏輯程序。為提高防誤閉鎖可靠性，設備位置采用雙位置遙信位置。其中母線接地隔離開關位置通過GOOSE網絡傳輸。編寫的PLC邏輯，經過審核后通過調試口下裝到測控裝置內部，即可生效。

2.3 間隔層防誤的驗收

間隔層防誤邏輯是固化到PLC內，無法實現可視化，造成驗收困難。間隔層防誤的驗收應在電氣閉鎖驗收后驗收，保證一次設備遙控操作正常。防誤閉鎖驗收，應進行正邏輯和反邏輯較驗。智能站防誤有一體化五防、間隔層防誤及電氣閉鎖三個層級，各層級互相獨立。因此，驗收時應解除電氣閉鎖和一體化五防，以保證間隔層防誤驗收的可靠性，避免其他閉鎖干擾。同時，間隔層防誤一般僅在遙控回路中實現閉鎖，驗收時，應對設備進行遙控操作進行正反邏輯較驗。

間隔層防誤投產后，再擴建或測控裝置異常時，受現場設備運行限制，難以對測控裝置間隔閉鎖進行完整的較驗，需結合擴建停電期間，對涉及的運行間隔進行較驗，部分設備無法較驗的，需要二檢修人員進行配合進行置位等操作。

3? 結束語

隨著智能變的快速發展，基于GOOSE網絡化防誤使智能變防誤系統更加完善、可靠，為程序化操作提供了可能，提高程序化操作可靠性。程序化操作的應用，提高了倒閘操作效率，減輕人工操作量，同時也減少人為誤操作的風險。間隔層防誤驗收應特別注意確保正邏輯可靠解鎖，反邏輯可靠閉鎖，確保防誤閉鎖系統可靠性、強制性。

參考文獻：

[1]李寧、郭碩.基于GOOSE通信網絡的間隔層五防在智能變的應用探究[J].《工程技術：文摘版》，2015（11）：115-115

[2]許翠娟，史曜兆，王鵬等.智能化變電站間隔間五防閉鎖的實現方式[J].《電工技術》，2014（10）：18-19