浅谈智能化变电站间隔层防误闭锁应用

柯开耀

摘要：随着智能变的技术逐步完善，防误闭锁的实现方法，有了深层次的变化。基于GOOSE通信，跨间隔采集传输断路器、隔离开关位置等联锁信息，结合测控装置自身灵活的PLC逻辑实现防误闭锁功能。本文简要分析了间隔层防误在智能变的应用。

关键词：智能站;五防;间隔层

1  前言

防误闭锁系统已经在变电站应用多年，对保障电力系统的安全运行起到了不可替代的作用。近年来，随着智能变的快速发展，一次设备智能化和二次设备网络化技术的不断完善，对智能变防误系统提出了新的挑战，新的要求。

智能变防误闭锁系统的组成一般由一体化五防与间隔层防误相结合，两套防误操作系统相互配合、相互补充，共同承担起了保障设备安全运行的重任。

2  间隔层防误

为防止监控系统或调控系统未经防误闭锁，而直接操作隔离开关（或接地隔离开关）可能导致的误操作，在测控装置上应用GOOSE实现间隔层闭锁逻辑。间隔层防误不仅可以采集断路器、隔离开关等位置量，还可以采集电流、电压等模拟量，实现二次防误。

间隔层防误由测控装置作为主体，预先在内置PLC中编写闭锁逻辑。间隔层防误闭锁实时监测设备变位，实时进行闭锁逻辑运算，完成对智能终端遥控闭锁接点进行解闭锁。测控装置与智能终端通过GOOSE报文交互解闭锁信息，实现防误闭锁。基于GOOSE网络传输，可以轻松实现跨间隔联闭锁而无需重新增加布线及设备。

2.1 间隔层防误GOOSE通信机制

在智能变，由于采用了GOOSE进行联闭锁状态信号的传输，其优越的优先发送机制、实时性、重发机制等保证防误联闭锁的传输可靠性。因此，智能变的间隔层防误闭锁比常规变电站更加可靠、安全、完善。间隔层防误闭锁GOOSE传输主要有以下两种方式。

2.1.1 基于过层程GOOSE传输

测控装置通过过程层GOOSE网络接收智能终端上送的断路器、隔离开关位置以及告警信息，具备传输跨间隔信息能力。因此，可以直接通过过程层网络进行采集相关断路器、隔离开关位置等防误联闭锁信息。此种方式具备延时小，快速响应等优点。

2.1.2 基于MMS网络GOOSE传输

间隔层防误闭锁对响应速度要求不超过150ms即可。因此，可以通过已有的站控层MMS网络，传输GOOSE报文，实现跨间隔联闭锁，减少对GOOSE网络硬件需求。同时，可以优化网络结构，满足智能化变电站通信和防误闭锁要求。

基于站控层MMS网络的间隔层闭锁方式，利用GOOSE传输的优先发送机制可以达到GOOSE报文在MMS网络快速优先传输。GOOSE报文在传输时只用到OSI网络模型中的四层，应用层、表示层、数据链路层和物理层。应用层定义协议数据单元PDU，经过表示层编码后，直接映射到数据链路层和物理层。从而避免通信堆栈造成传输延时，保证报文传输、处理的快速性。因此，GOOSE报文在MMS网络传输时，可以跳过缓冲堆栈，实现快速优先传输。

采用站控层MMS网络传送防误联锁信息有两大优点。一是测控（或保测一体）装置可可以优化程序，不用区分用哪种网络;二是如果采用已有的GOOSE过程层组网采集跨间隔信息，需要测控的GOOSE订阅信息配合，而且如果配置AB套装置，编辑闭锁逻辑会较为复杂。而通过MMS网络传输GOOSE信息，既可满足跨间隔采集开入位置信息的需求，又简化闭锁逻辑编辑。

2.2 测控装置间隔层防误实现方式

2.2.1 智能站遥控操作流程

智能变电站一次设备的遥控通过智能终端实现。智能终端通过将常开接点串接于一次设备遥控回路实现强制闭锁，智能终端只有在接收到测控装置的允许解锁GOOSE信息，才驱动常开接点闭合，解锁相关设备。为防止一次设备辅助接点切换不到位或者接点接触不良，控制柜设有间隔层防误解锁把手，解锁钥匙应封存保管。智能站遥控操作流程：监控系统（或调控系统）通过一体化五防模拟预演后，通过MMS网发送遥控令到测控装置，测控装置再通过过程层GOOSE网发送遥控令到智能终端，最终由智能终端实现一次设备的遥控操作。

2.2.2 测控逻辑编写

以双母线母联间隔隔离开关（1G）为例，编写出1G合闸逻辑为：“DL=0，1GD=0，2GD=0，3GD=0！”。其中，DL为母联断路器，1GD、2GD为母联断路器两侧接地隔离开关，3GD为Ⅰ母接地隔离开关。

通过测控厂家提供的调试程序，根据审核后的闭锁逻辑编写对应PLC逻辑程序。为提高防误闭锁可靠性，设备位置采用双位置遥信位置。其中母线接地隔离开关位置通过GOOSE网络传输。编写的PLC逻辑，經过审核后通过调试口下装到测控装置内部，即可生效。

2.3 间隔层防误的验收

间隔层防误逻辑是固化到PLC内，无法实现可视化，造成验收困难。间隔层防误的验收应在电气闭锁验收后验收，保证一次设备遥控操作正常。防误闭锁验收，应进行正逻辑和反逻辑较验。智能站防误有一体化五防、间隔层防误及电气闭锁三个层级，各层级互相独立。因此，验收时应解除电气闭锁和一体化五防，以保证间隔层防误验收的可靠性，避免其他闭锁干扰。同时，间隔层防误一般仅在遥控回路中实现闭锁，验收时，应对设备进行遥控操作进行正反逻辑较验。

间隔层防误投产后，再扩建或测控装置异常时，受现场设备运行限制，难以对测控装置间隔闭锁进行完整的较验，需结合扩建停电期间，对涉及的运行间隔进行较验，部分设备无法较验的，需要二检修人员进行配合进行置位等操作。

3  结束语

随着智能变的快速发展，基于GOOSE网络化防误使智能变防误系统更加完善、可靠，为程序化操作提供了可能，提高程序化操作可靠性。程序化操作的应用，提高了倒闸操作效率，减轻人工操作量，同时也减少人为误操作的风险。间隔层防误验收应特别注意确保正逻辑可靠解锁，反逻辑可靠闭锁，确保防误闭锁系统可靠性、强制性。

参考文献：

[1]李宁、郭硕.基于GOOSE通信网络的间隔层五防在智能变的应用探究[J].《工程技术：文摘版》，2015（11）：115-115

[2]许翠娟，史曜兆，王鹏等.智能化变电站间隔间五防闭锁的实现方式[J].《电工技术》，2014（10）：18-19