无电脑钥匙的全站GOOSE在线五防应用

王青　郭博

摘 要：目前，对于操作实时监控和顺序控制等相关智能化变电站的应用，以往的微机五防已无法满足相关需求。而针对110kV的智能变电站而言，以GOOSE为基础的在线五防系统，已是变电站实现防误操作和可靠运行的关键，若是在110kV智能化变电站中实现在线五防系统的有效衔接，就可以保证变电站运行的稳定性与可靠性。

关键词：微机五防；GOOSE在线五防；电脑钥匙

现阶段，变电站的在线五防系统能够有效配合监视系统的远程进行监视，进而满足变电站的视频和环境监控系统中远程技术指导以及监督需求，并且为实现变电站的智能化管理奠定基础。新建的变电站应该在组网的设计过程中，运用以P2P通讯模式的GOOSE网当作相关通讯桥梁，同时因为IEC61850标准对于时间有着严格要求，所以确保GOOSE网络报文准确性和实时性，并且为在线五防系统的运用提供通讯保障。

1 系统总体方案

数字化变电站的在线防误操作系统一般选择站控层防误和间隔层防误及设备单元的电气闭锁。而在变电站系统的后台监控主机设置自动化系统的在线五防模块软件后，其测控设备中间隔在线五防模块可以实现电气操作的防误闭锁准确判断，针对满足防误闭锁相关操作条件的电气设备，可以逐步进行开放操作。

站控层主要完成全站防误逻辑的闭锁以及操作票顺序有效闭锁，而间隔层利用监控网络对全站进行防误逻辑闭锁，应用设备层的电气连接线进行间隔防误闭锁。此系统应用冗余设计，同时网络选择总线型的双以太网进行备用。另外，站控层中主机选择主备服务器方式加强安全性与可靠性。选择IBC61850标准，具备互操作特点，应用MMS加强五防闭锁相关接点的管控，选择GOOSE完成间隔层全站闭锁，对于MMS网络与GOOSE网络进行有效结合。

2 110kV变电站的在线防误系统实现

2.1 后台实现

后台采用一体化五防，也就是后台监控系统中设置五防系统，可以实时在监控系统中收集全站有关信息。一般所有操作都应该具备操作票才能够实施。对于各个操作序列，应该经过GOOSE把相关操作序列信息点进行置位。唯有操作工作准确而且有接点返回之后，才可以明确此操作完成，并把操作序列相应信息点复归，然后实施下一步操作或是操作结束。后台通过五防开票，利用GOOSE把五防联锁相关运算结果发送至相应包括此操作目标的测控单元。另外，后台遥控操作在实施前，一定要通过一体五防逻辑对操作进行有效判断。遥控令在发送至测控设备之后，测控设备知识对测控设备自身间隔的控联锁相应虚节点进行校验，并不会对此操作序列实施校验。同时后台也不需要建立临时解锁功能，在有效解除后台开票之后，才可以允许后台的紧急单步操作。

2.2 智能操作箱的实现

智能操作箱能够和测控单元完成GOOSE信号间收发联系。一般情况下，智能操作箱会采集此间隔中开关和刀闸等相关位置中的信息，然后输送至测控单元，还能够接收测控单元所发送的操作允许相应GOOSE信息。而测控单元相应智能操作箱，可以对各个可操作目标提供分合的副闭锁接点，然后串入操作回路。若是操作箱在接收测控设备发送的相关测控五防联锁接点有关GOOSE信号之后，此时操作目标就能够实施操作。并且智能操作箱还可以提供一副紧急的解锁万能钥匙，处理GOOSE断链时难以收集联锁结果问题，工作人员就可以利用把手将外回路和联锁接点进行隔开，从而实现就地的紧急控制。除此之外，就地端子箱中应该设置“远方/就地”QK把手，此把手在就地之后，只会允许在端子箱中进行就地操作。而且远方就地把手的信号应该传递至测控设备中，进而确保端子箱在就地操作过程中，可以通过操作票的序列完成校验。

2.3 锁具实现

运用无实时接点的返回锁具，并且满足在线监控相关操作流程要求，也不需要利用电脑钥匙，而在满足解锁条件前提下，利用后台系统完成解锁，在设备的五防电路导通之后，防误锁就会打开，工作人员实施操作。工作人员在现场操作完成之后，并且刀闸的操作单位，可以提供返回接点，对于返回接点应该利用硬接线和智能操作箱或是测控设备进行相连，进而完成此操作的有效反馈。

2.4 110kV智能变电站在线防误系统的创新点和优点

（1）在GOOSE网中创建五防平台，将状态量实现在智能操作箱和测控单元以及五防后台间的安全、有效传送，确保状态量的实时性与可靠性。（2）应用自动化的系统资源，依据IEC61850标准化的通讯规定。（3）选择可遥控的空气开关，进而断路器的操作电源回路就能够取消以往的空气开关，在一定程度上提高自动化水平。（4）創建站控层和间隔层以及过程层相应五防架构，从而设置后台全站逻辑闭锁，也实现后台机和测控屏及智能操作箱等。（5）变电站的操作票要进行实时在线监控，而操作结果就可以实现自动化采集，确保信息更加准确和可靠，并且保证操作票依据规定执行。

3 结束语

科学技术的不断发展，以往的变电站五防方式，已无法满足智能变电站高新技术与先进运行管理方式需求，而以GOOSE为基础的在线防误系统，能够保证变电站的实现有效防误操作，并且加强变电站系统的运行安全性与可靠性。另外，在110kV的智能变电站中实现与五防系统的无缝连接，可以确保变电站系统运行的稳定性与可靠性。

参考文献

[1]周学斌.面向广域安全防御的智能电网控制操作研究[D].长沙理工大学，2010.

[2]周密.牵引变电站防误操作系统的电脑钥匙研究[D].西南交通大学，2012.