李会杰

（许继集团，河南 许昌 461000）

1 智能变电站继电保护GOOSE回路概述

1.1 智能变电站

智能变电站是通过集成一些先进、环保的智能设备来完成信息的采集、测量、监测等一系列功能的数字化网络平台，其能实现对电力网络的实时监控与调节，保证电力网络正常工作。与传统变电站相比，智能变电站进行了很多改进，其是以IEC61850的通信标准为基础，将传统的电缆连线改成光纤通信来进行设备间的信息传输，在一定程度上提高了传输效率，实现了变电站内部设备之间的信息传输，实现了信息共享。智能变电站与传统变电站对比情况如表1所示[1]。

从表1可以看出，智能变电站与传统变电站相比更加智能化和集成化，提高了变电站的工作效率和安全保障。

继电保护系统是当电力系统出现故障时能通过最短的时间将故障解除，保证供电系统不受影响。表2是智能变电站继电保护系统的相关情况。

从表2可以看出，每种继电保护类型都离不开GOOSE回路，GOOSE回路在智能变电站继电保护系统中具有非常重要的作用。因此，需对智能变电站的继电保护GOOSE回路进行安全保障，以保证继电保护系统正常工作[2]。

1.2 智能变电站GOOSE回路

智能变电站GOOOSE回路是通过把二次回路转化为网络形式来进行断路器保护的启动，并同时传输跳闸信号，从而实现断路控制，保证变电站系统安全。GOOSE软压板是智能变电站安全隔离技术之一，主要包括出口软压板、重合闸软压板以及启动失灵软压板3种类型。出口软压板和重合闸软压板都能对相关数据进行保护，并且能根据数据位来反映跳闸信号的实时状态，而启动失灵软压板可以通过数据位反映出启动失灵信号的实时状态。

表1 智能变电站与传统变电站的对比情况

表2 继电保护系统

1.2.1 智能变电站GOOSE软压板

当智能变电站投入使用远方投退压板后，装置才能对GOOSE软压板的修改命令进行响应。首先远方投退压板中的管理板需要与后台进行通信，然后对后台的修改信息进行接收，接收到修改GOOSE软压板信息后，管理板将修改信息下发给通信子板，通过通信子板标记后，管理板才会恢复后台修改成果报文。装置在对GOOSE软压板进行校验时，需要对GOOSE软压板的正反码进行校验。然后对软压板CRC进行校验，当GOOSE软压板信息更改之后，装置需要对软压板进行再次校验[3]。

1.2.2 智能变电站GOOSE出口软压板

GOOSE出口软压板信号主要包括跳闸、合闸、启动失灵以及闭锁重合等信号。GOOSE的输出信号主要由信号输入的保护动作信号和出口压板信号做“与”运算来进行信号输出。因此，当出口软压板的输出信号设置为1时，信号输出就会按照实际保护动作信号进行输出；当出口软压板的输出信号为0时，保护动作信号数据位也为0，需要对保护动作的信号进行数据采集，再通过GOOSE控制模块进行处理后生成GOOSE报文。可见，出GOOSE输出信号由保护动作输入信号和出口压板数据信号共同决定，因此可以通过改变出口压板的信号来实现软压板的通断功能。

1.2.3 智能变电站GOOSE接收软压板

当形成GOOSE报文后，需要通过远方投退压板装置进行接收，然后经过GOOSE报文解码等处理后形成相关开关量输入信号，相关开关量输入信号与GOOSE接收软压板信号进行“与”逻辑运算，从而决定输出信号。可见，GOOSE输出信号是由相关开关量输入信号与GOOSE接收软压板信号共同决定的，所以可通过改变接收软压板数据信号来实现软压板的隔离功能。

智能变电站的隔离措施除了上述的出口软压板和接收软压板之外，还有检修压板、光纤链路以及跳合闸出口硬压板，其优缺点如表3所示。可以看出，这几种智能变电站隔离技术各有优势，但为了实现更好的继电保护还需要继续进行探索。

1.3 智能变电站继电保护GOOSE回路安全保障分析

在智能变电站继电保护工作中，GOOSE技术是主要的保护技术。但是，GOOSE信号的设计和传输工作还存在难点。例如，如何通过不同信号来对不同故障进行信号传输；在数据传输过程中如何实现数据集合控制；当GOOSE回路被保护时，如何才能进行检修等。GOOSE回路具有集成化和数字化特点，在进行数据发送和保护工作时，通过定义GOOSE对数据集的发送和控制模块来实现。因此，在进行GOOSE回答改进时需要利用先进的网络技术和通信技术来实现智能变电站继电保护GOOSE回路的安全保障[4]。

2 智能变电站继电保护GOOSE回路安全措施

2.1 智能变电站继电保护GOOSE回路安全保障策略

2.1.1 落实双重安全措施

在对智能变电站的继电回路实施双重安全措施的过程中，需要从两方面开展工作。一是安装发送软压板的安全措施。在这一环节中，需要对继电回路中的发送软压板进行全面检查，确保其处于正常运行状态。在成功安装后，需要将继电回路中的检查设施、软压板撤离系统。二是安装接收软压板的安全措施。此环节与发送软压板的相关流程大体相同，只是将发送软压板改为接收。此种方式具有可行性高、稳定性强等特征。但是，在实际落实中，需要思考当前的GOOSE回路的接收软压板的相应处理系统有待完善这一问题。因此，在实际操作中，应事先对接收软压板的技术进行处理，提高可操作性。

表3 智能变电站各自隔离措施对比

2.1.2 安装调试继电保护通道

GOOSE的网络调试在继电保护技术的应用中发挥重要影响。为了确保网络传输的成效，应现场开展调试工作，可以配置12个发送压板，一直到GOOSE模块清零。通过GOOSE的调试，可以拓展继电保护这一技术在智能变电站中的服务功能，形成发送、接接收功能。继电保护通道是保证智能变电站安全运行的基本要素。通道在调试过程中会辨别继电保护的相应设施在变电站中的情况，并以此为重要基础，判定光纤通道的连接情况，以有效排除继电保护中的异常警告。在通道调试过程中，指示灯变亮说明正处于不稳定的状态。此外，在调试通道时也要关注其清洁情况，尤其是接口处，其清洁情况直接影响运行状态。

2.1.3 实现隔离系统的安装

当前，智能变电站继电回路中的隔离技术主要作用在出口及接收软压板这两方面。继电回路中的数据在经过出口的软压板时，隔离系统中的相应保护动作信号会对传输的数据进行精准分析。若是保护动作信号认为其危险，系统就会自动跳闸。但是，如果输入信号的安全性达到一定标准，保护信号会将其传输到GOOSE的控制板中，再将信号传送到GOOSE回路的报文系统，最后实现对出口软压板的信号处理。利用隔离技术对接收软压板的处理流程为，应先将数据利用GOOSE报文系统传送到装置的接收缓存区域，再将已经处理好的信号传输给GOOSE报文解码系统，通过解码，将数据送至保护动作信号接收器中。最后，利用隔离技术对传输的信号进行安全性判定，若是安全就传送至信息控制系统，否则对信号进行有效隔离。

2.2 智能变电站继电保护GOOSE回路检修机制

智能变电站继电器保护系统主要由保护装置、智能终端、合并单元、接口、过程层交换机以及电缆二次回路等部分构成。与传统变电站相比，智能变电站继电器保护增加了较多智能设备。智能变电站与传统变电站保护装置安全回路的实现方式不同，保护装置和其他设备之间采用光纤进行连接，一般通过GOOSE软压板的发送、接收和检修等技术来保证继电安全。为实现继电安全，需要对继电保护回路GOOSE进行检修。

2.2.1 检修机制流程

在检修过程中，先用装置光耦插件对检修压板进行检测工作，尽可能地避免错误投退的情况出现，也要对防抖的时间进行有效设置，进而保证正常稳定工作。同时，还需要装置CPU与I/O模件进行通信，获取装置的检修状态等信息，并信息保存到储存器中，再利用通信系统发送报文。在发送报文的过程中，根据当前检修压板状态全面分析，对发送的报文TEST位进行置位。报文位置分为True和False两种状态，当检修压板处于运行状态时，GOOSE报文为True，当检修压板的状态呈现为退出时，其GOOSE报文会变为False。之后，传送到FPGA装置，并发出报文。在装置接收报文的过程中，需要对检修板的情况进行检测，当检修板为运行状态时报文位置为True，当检修板为退出状态时报文的位置为False[5]。

2.2.2 检修试验安全措施

在智能变电站中，继电保护装置相互之间是利用光纤通信进行连接的。在对单个继电保护装置进行检修试验时，不允许母线TV合并单元通入试验电压，这样会导致保护装置不正确使用。因此，在落实检修试验的过程中，一定要对继电保护装置实现安全隔离。以插拔光纤为例，可运用其对运行设备相关联的母差、失灵等情况开展整组试验。在继电保护装置中，插拔光纤不会对运行设备的保护作用功效形成影响。所以，在检修中，插拔光纤不影响设施的运行情况。

3 结 论

随着国家的社会经济发展及智能技术的不断强化，智能变电站已经被全面应用于国家电力网络。而在智能变电站的全面应用中，继电保护已成为人们关注的重点问题。为了有效解决智能变电站的继电保护GOOSE回路存在的问题，有关工作人员一定要加大对继电回路的检查，安装隔离系统，对危险信号进行全面隔离，以真正达成提高GOOSE安全性的目标，确保智能变电站平稳安全运行。