分析智能变电站GOOSE回路不同隔离技术及其优缺点

孙占英

（国网山东省电力公司禹城市供电公司,山东德州，251200）

0 引言

智能变电站已经成为电力企业发展的保障，同时能够为用户提供更高质量的电能，其采用的是网络光纤通信技术，具有自动监视回路、抗干扰能力强等优点。但是，在实际应用过程中，智能变电站也存在诸多需要解决的问题，如GOOSE回路的隔离技术，不同技术存在着一定的差异，所以在采用隔离保护技术时需要遵循扬长避短的原则，充分发挥隔离技术的优势，保证智能变电站能够稳定运行。

1 智能变电站GOOSE回路的隔离技术

1.1 投入检修压板

在智能变电站中，无论是继电保护装置还是智能终端，都会安装检修状态压板，以此来保障变电站能够稳定运行。当投入装置检修压板时，其会发出具体的GOOSE报文，即TEST位是TRUE。实际的操作保护分为以下几部分：（1）报文检修机制。当变电站中的装置接收到报文以后，压板会将装置运行的状态与报文的内容进行对比。如果对比的结果一致，则说明报文有效并对其进行有效处理；如果对比的结果存在差异，那么智能变电站中的装置就会将报文视为无效，同时保证跳合闸的命令与结果一致时相同。例如：在保护智能装置跳闸终端时，首先会投入待检修保护装置，然后GOOSE报文（TEST=1）会发送到运行智能终端，其结果就是不执行跳闸开关量输出；同时报文还会传输到待检修智能终端，结果则是执行跳闸开关量输出。（2）IEC 61850第二版检修机制。根据智能变电站利用报文的实际情况，我国相关部门优化了检修处理装置。在第一版中，没有涉及关于检修机制的内容，所以在第二版中将该项内容纳入其中，并对不同类型的报文处理进行了系统的规定。因此，第二版的检修机制更加可靠、成熟，但是要想将其应用具体工作中，还需要对当前的装置进行修整，保证报文传输的实时性，因此在装置尚未完成优化以前依然建议使用现有的检修机制。

1.2 具体操作流程

第一，GOOSE出口软压板。随着科技的发展，智能变电站中的GOOSE出口的软压板在隔离保护的过程中，需要按照跳闸、启动失灵、闭锁重合、合闸及远传等信号的重要性，分别在PTRC、RREC和PSCH中，加入Strap以此来扩充GOOSE的出口，进而输出回路的合理信号。例如：将信号输入看做是动作保护信号，那么信号输出则属于保护合闸或者保护跳闸的信号，其中信号的输出是由压板数据、输入信号来决定的，所以能够通过改变出口的数据来控制信号，实现软压板的开端功能。当出口的数据为1时，保护动作信号的数据能够反映出信号的实际状态；当数据为0时，隔离保护动作的信号数据同样为0；无论出口的数据为0还是1，保护装置都会根据GOOSE的需求，在限定的实际内发送具体数据，避免智能变电站的接收设备发生故障。第二，GOOSE接收软压板。在简化保护装置、智能终端之间，存在GOOSE软压板，但是接收端不会安装相应的软压板。GOOSE的输入量是由结合软压板、开关输入量共同决定的，所以可以改变软压板的实际数据，实现线路的通断与隔离。当软压板处于投入状态时，接收报文的装置就会根据实际需求处理报文的内容与数据；当其为退出状态时，接收报文的装置将不会处理报文的内容、数据，保护装置的初始状态将停留在0的位置。

1.3 保护装置中的光纤

在隔离保护过程中，虽然可以通过断开装置中的光纤完成检修工作，并且能够为GOOSE回路提供稳定的隔离，但如果在检修时多次插、拔可能会损坏光纤的接口。在实际操作中，如果光纤接口被损坏，就会导致接收装置发出错误的GOOSE警告，影响接收装置的运行效果，无法为变电站的工作提供可靠依据。

1.4 智能终端口硬压板

通常情况下，一次设备与智能终端大多会采用串行的方式来安装硬压板，并且可以将其看做一个明显的隔离断点，以此来控制GOOSE回路的保护动作，而这种方式与传统的变电站隔离方式相同。值得注意的是，在智能变电站中，对于跨间隔保护、单间隔保护来说，其跳闸与合闸使用同一个硬压板出口。

2 智能变电站GOOSE回路不同隔离技术的优缺点

根据上述内容分析，不同的隔离技术具有其自身的优缺点，所以在实际运行过程中，工作人员应该根据具体需求，选择恰当的GOOSE回路隔离技术，保护线路能够稳定运行。退出出口软压板与投入检修压板均属于对发送信号的一方实施隔离保护；退出接收压板则属于对接收信号一方实施信号隔离；将装置之间的光纤断开属于隔离信号的传输环节。

2.1 检修压板

在GOOSE回路的隔离保护中，投入检修压板的优点在于，能够简单、明确的传递隔离保护的信息，同时其操作便捷，只需要操作被检修设备即可，所以在运行过程中不会影响变电站其它设备，保障设备的稳定性。另外，投入检修压板的缺点主要体现在两方面：（1）当隔离保护装置的运行发生异常时，其隔离效果很可能会失效，不能为GOOSE回路提供保护。（2）在投入检修压板以后，由于信号传输是单方面的，所以下级的隔离设备无法确定上级隔离装置是否处于被检修的状态，所以不能确保隔离保护技术的效果。

2.2 退出出口软压板

与投入检修压板一样，退出出口软压板属于隔离发送信号一方，该项隔离技术的优点在于实际操作简单便捷，同样只需要操作智能变电站中被检测的设备，保证隔离工作的有效性，同时又不会影响变电站中其它设备的运行。但是，退出出口软压板隔离技术，其自身依然存在无法弥补的缺点，即隔离保护装置的状态发生异常时，其隔离保护动作可能会失效，所以不能为GOOSE回路保护提供可靠信号，甚至会影响最终的隔离效果。

2.3 退出接收软压板

在GOOSE回路的隔离技术中，退出接收软压板属于隔离信号的接收方，此种隔离保护技术的优点能够对智能变电站提供相对可靠、稳定、精准的隔离信号，为回路的保护提高保障。但是，在实际运用过程中，退出接收软压板技术的缺点则主要体现在不同三个方面：（1）该项隔离保护技术对退出接收软压板安全的确认能力较低，一旦退出接收软压板技术不能很好的发挥其自身的效用，那么也无法根据实际需求调整隔离方案，影响回路隔离保护的效果。（2）将退出接收软压板技术应用在智能变电站中，通常会对具体的运行设备实施具体的安全措施，但是该项技术的应用较为复杂，并且对工作人员的操作技术有着更高的要求，如果操作失误，将会影响整个变电站的运行状态。（3）在使用退出接收软压板技术时，其智能终端中并没有设置关于GOOSE报文接收的软压板，也就不能根据报文的内容、位置适当的调整隔离技术。

2.4 断开光纤

断开装置之间的光纤，实际就是隔离信号的传输，其优点就是光断开点较为明显，能够为GOOSE回路提供可靠的隔离。断开光纤隔离技术的缺点是：（1）多次、反复的拔插很可能会造成光纤接口的损坏；（2）使用断开光纤隔离方式会干扰信号接收方的报警信号；（3）在整体的检测过程中，无法保证回路隔离、保护实验的完整性。

2.5 退出跳合闸接口硬压板

退出跳合闸接口硬压板的优点就是电气断开点较为明显，并且隔离信号较为可靠。但是，在使用的过程中由于其自身的特点，很可能会导致距离保护无法完成跳闸动作[3]。

3 结语

在智能变电站中GOOSE回路的隔离保护有很多，并且每一种都具有其特定的优点与缺点，在隔离技术中发挥着自身的作用与价值。以此为基础，相关的研究人员需要加大对隔离技术的科研力度，同时提高自身的综合素养，将不同的技术结合起来，实现对GOOSE回路的隔离保护目的，促进我国电力系统的发展。

[1]王明宏.基于IEC61850智能变电站改扩建方案研究与实践[D].华北电力大学(北京),2016.

[2]侯伟宏,裘愉涛,吴振杰,吴靖.智能变电站继电保护GOOSE回路安全措施研究[J].中国电力,2014,47(09):143-148.

[3]黄旭亮.基于IEC61850智能变电站二次系统运行维护技术研究[D].华北电力大学,2015.