继电保护GOOSE回路安全措施分析

王丹

摘要：文章针对智能变电站继电保护及运行中检修的安全措施及GOOSE回路的安全措施进行了分析，介绍了检修设备及其运行管理设施实施方案，为实现智能变电站继电保护GOOSE回路安全保护措施提供了参考依据。

关键词：智能变电站；继电保护；检修调试；GOOSE回路安全措施；检修设备 文献标识码：A

中图分类号：TM77 文章编号：1009-2374（2015）34-0125-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.064

目前的智能变电站建设正在火热的开展中，现代的智能变电站主要是以IEC61850为标准基础，并且运用网络光纤技术通信取代了以前老旧的二次电缆连线，网络光纤技术还具有很强的抗干扰能力和自动监控能力等优点。而智能变电站继电保护GOOSE回路安全措施需要进一步改善，以前老旧的传统变电站也由相对解耦的保护转化为依靠通信网络联系的分布智能式保护系统，当然在使用新技术的同时也存在不少问题：现在智能变电站普遍采用GOOSE发送软压板、GOOSE接收软压板及其检修压板隔离新技术，这些措施是依靠装置软件实现的，而且很难保证其软件的可靠性；传统的GOOSE软压板及其检修措施都存在很多漏洞，给回路安全措施带来了很多麻烦，需要及时改进，对GOOSE回路安全进行

改善。

1 GOOSE回路的安全措施及管理方法

1.1 继电保护的GOOSE需求分析

目前，GOOSE回路安全措施的施工人员在施工识别、工作监护等防护措施中是没有变化的，但是要针对GOOSE安全回路的工作事项，由于智能变电站的系统发生变化，所以GOOSE安全措施也发生了变化。电力系统继电保护有三个要求，分别是选择性、速动性和灵敏性。而GOOSE主要影响继电保护的速动性和可靠性，继电保护采用GOOSE报文经网络发信给智能变电站增加了安全保障。相对于智能变电站来说，与以往传统的变电站有很多优点，就技术方面来说就有很多数据的收集大多呈现数字化。通过光电形式把收集的信号转化为数字形式，不仅提高了电气体系的链接，还能增强其测算的精确度，从而保证信息的高效性、合理性。系统的分层呈现分布化。分层体系呈现的是分布式配置，主要是针对目标的配置和中央处理器分布模式，以此来确保分布形式的体系可以单独进行信息处理、工作。

信息的交流呈现网络化。采用GOOSE后继电保护通过网络的传输跳闸和相互之间的启动来完成，可以增加继电保护的安全性。

1.2 智能变电站GOOSE安全措施的实施

根据智能变电站GOOSE安全设备的特征采用了特别的实施方案，因为智能变电站内光纤大量增加，所以有些合并单位提供了采用激光供电的功能。目前我国标准的技术模式对智能变电采样主要有两个主要问题：第一，采样值传输数据远远大于GOOSE报文数据流量，应该采用网络采样模式，对于多间隔保护都采用千兆以太网口。更严重的是要保护还需实时解析如此大量的采样值报文，但是现在还没有能够单一实时解析超过5个间隔的采样报告；第二，以太网网络传输延时的问题而无法接收和采样，这违背了继电保护不依赖外部同步技术的功能，对于单双接线的必要性不必太高，所以采用了直接传输方式。与GOOSE跳闸技术还不一样，GOOSE报文网络流量很低，而且系统发生故障保护动作时报文的也很小；在报文的传输机制、理论和大量实验数据表示，即使在极其严酷的条件下还要采用星型接线的方式把GOOSE带来比较直接而且较长的延时，应用GOOSE点对点方式还要考虑每一根需要留有备用芯和大量光缆敷设都不利于现场施工和维护，应该要求值班人员或工作人员进行检修和调试，避免在使用软件的过程中出现

问题。

1.3 GOOSE继电保护的实施效果

相对于GOOSE继电保护来说，在设备不停电的情况下进行保护检验继电保护的安全措施，而相对于GOOSE继电站的保护应用措施来讲，GOOSE的连线功能是最为关键的，因为要用硬电缆接线的方法来进行信息搜集，并且还要将其打包成数据，向外传递。如果智能变电站在内部接受装置，可以将其信号进行记录，并且还要在应用GOOSE进行配制前进行信号接收设备预先添加及外部信号配置，在进行保护测控功能中需要断开保护装置的尾纤，并且一一对应可以防止失误的发生，GOOSE主要影响保护的是速度性与可靠性。如果在相同的继电保护中采用GOOSE报文经网络发给智能操作箱的方法增加了中间环节，而且关键延时也能控制在一定的范围内。在采用GOOSE后，继电保护还能通过网络保护传输跳闸和相互启动闭锁型号来完成，与传统回路式相比，智能变电站更能体现网络的可靠性和运行维修的安全性。报文发送和延时都与装置的处理能力有关，保护装置在设计时还要考虑在最大运输的情况下的延时效果，防止在固定时间内由于接受最大GOOSE报文而引起网口溢出而丢失报文或延时过长，难以抵消网络暴风等网络故障的

影响。

2 改善GOOSE继电安全保护

2.1 新型继电安全保护措施

与传统的变电站相比，从智能继电保护的数据信息角度来看，智能变电站所带来的影响主要有以下两个方面：（1）电子互感器代替了电磁互感器，并且使得继电保护数据之间产生了很大变化，在传统的电磁互感器中还有一些算法与整定原则需要优化，智能变电站保护的线路大致可以分为交流线路和直线路保护两个方面。（2）在信息实施统一建线容易受到高电阻的影响，利用数据处理方法把设备之间的互通互联的方式给二次信息分离奠定了基础，大量的信息数据存储挖掘保护了配置与双层化，带动了智能变电站的发展，使电线回避负电荷能力变差，在系统遇到震荡时会发生短路，对变电层的继电保护实行双重化配置，并且对保护实行集中式配置是变电系统为变电站提供挂失灵和后备保护的措施，还应该对相邻范围的母线以及相连电路和电流情况进行判断和处理。

适应电网运行的实际情况制定了几套运行方案，对站内的情况进行分析，并且选择最佳的运行实施方案，实现变电站对继电的保护。

2.2 GOOSE继电安全改善后的影响

目前，配电网中的电气设施老旧、落伍现象很严重，而且早期的建设也不合理，都普遍偏小；电源点不足，导致了重要影响，需要有效实现变电站之间的互动或电网调节、实施制动系控制与在线分析或电网调度等。在变电站中，一次设备智能化、网络化、交互化是其主要特征，较为先进的应用是常规设备与智能设备所组建的一次设备，能够像变压器及智能断路器一样实现了完全数字化，传统意义上的二次回路被弱化，还有与一次设备间的通信连接成为了统一标准的设备，智能变电站更高效地向前发展。

3 结语

与传统变电站相比，智能变电站继电保护GOOSE的安全措施更直观、更方便。设计合理的网络结构是保证智能变电站继电保护实效性和可靠性的基础，而且分析表明，采样合理的网络拓扑可以满足继电保护的实效性和可靠性的需求。目前GOOSE网络跳闸方式也在全国各地都应用成功，它是智能变电站中重要的通信方式，而且适合对实时性较高的报文传输。随着智能变电站的推广，GOOSE报文的分析、解析会大量在智能变电站中

运行。

参考文献

[1] 范建忠，马千里.基于WINCAP的GOOSE报文捕获分析工具开发[J].电力系统制动化，2012，31（19）.

[2] 张帆，竹之涵.面向通用对象的变电站事件（GOOSE）实时解析和预警系统[J].电力系统保护与控制，2011，37（23）.

（责任编辑：蒋建华）