数字化变电站继电保护的goose网络方案分析

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1、〔字化变电站继电保护的GOOSE网络方案分析张勇网湖南省电力公司检修公司摘要：GOOSE是面向通用对象的变电站事件的英文简称，是IEC61850标准屮应用在数字化变电站的一个大的亮点，作为数字化变电站的核心，确保数字化变电站中的电子设备逻辑节点之间的通信更加的高效和可靠。随着数字化变电站的发展，对继电保护产生了很大的影响，相较于传统的继电保护出现了较大的变化，并在分析数字化变电站继电保护对GOOSE的需要的基础上，提出了GOOSE网络结构三种主要类型，分别是装置单环网、星型网以及交换机环型网，并论述了三种网络结构的优劣势。关键词：数字化;变电站;继电保护;GOOSE;网络;作者简介

2、：张勇（1990-）,男，硕士，主要从事继电保护与自动化、高压直流输电工作。收稿日期：2017-11-5Received：2017-11-5引言随着数字化变电站的不断发展和应用，其继电保护受到越来越多的重视，GOOSE被广泛的应用在数字化变电站的继电保护中，在继电保护中其功能主要是传输多种实时信号，具有较高的及时性和可靠性，并且不需要回执确认。但是在数字化变电站继电保护中GOOSE应用中，必须选择科学的网络方案，从而为信号传输提供可靠支撑。:字化变电站对继电保护的影响分析变电站控制层、间隔层以及过程层构成了数字化变电站的主要结构，后两层之间以及中间层相互之间都是釆用GOOSE报文通

3、信，这是数字化变电站区别于传统的自动化变电站的主要优势和特点，可以说是GOOSE网络能够对传统的自动化变电站中的电缆连接进行更换。目前，数字变电站的建设背景下，继电保护也做出了一定的改变，具体可归纳为以下两点：(1)对二次接线设计进行了简化，EVT和ECT对数字化的输出进行了实现，同时借助于光纤传输，不但能够对抗干扰能力进行强化，还能够对传统互感器二次交流回路进行了彻底的摒弃，可以说是变电站中的一次系统和二次系统之间实现了电气隔离。(2)由于采用了GOOSE，简化了继电保护装置，实现了同一平台内实时信息的共享，进而起到了对继电保护装置进行简化的效果。2继电保护的GOOSE需求分析传

4、统的自动化变电站的电子设备之间采用的通信方式是用电缆接线，而GOOSE的主要基础是高速的P2P通信，可以说是真正意义上实现了P2P，有效的对设备的维修和养护的成本进行了降低。数字化变电站继电保护具有4点要求，分别是选择性、灵敏性、速动性和可靠性。其中，前两点要求均与继电保护系统量测、保护通信有关，而GOOSE会对后两点要求产生影响。在一次设备和二次设备和同的情况下，和较于传统的通信方式，GOOSE一定程度上延长了继电保护总动作的时间，此阶段工作的重点就是必须合理控制延长的时间。通过GOOSE的应用，继电保护即可实现对跳闸、启动闭锁信号的传输，更具有可靠性，具体表现以下两大方面：(1

5、)运行修扩建的安全性；(2)网络变得更加的可靠。在数字化变电站继电保护中采用GOOSE网络，能够有效的对间隔锁闭信息、遥信信息、遥控操作信息以及保护跳闸等信息进行传递，因而必须确保GOOSE的网络的可靠性和实时性。3数字化变电站继电保护GOOOSE网络方案根据上文分析，同时对继电保护的四个基本要求进行综合的考虑，GOOSE应当根据一次接线形式和继电保护装置的特点进行确定，GOOSE网络结构主要有三种类型。(1)装置单环网，该网络形式就是多台交换机之间实现较为简单的串接，该网络结构的有点是结构简单，并且成本低，但是当环网N装置数量较多时，报文传输延时情况会较为严重，并且环网出现故障时

6、其自愈的时间长，在检修的过程中会对环网通信产生较大的影响，要求装置必须具有交换功能。(2)星型网，该网络结构的有点事具有较好的网络实时性，网络延时最少，通信距离非常短，不会受到网络风暴的影响，但是该网络结构类型的网络冗余性不好，在出现单点故障的情况下，即会造成网络通信严重受阻。(3)交换机环型网，此种网络结构和较于星形网其网络冗余性比较好，在链路中断的情况下能够实现自动愈合，但是其在实时性方面表现不佳，通信延时问题严重，II极易因为通信故障引发网络风暴。此外，根据调查显示，此网络结构的设备兼容性较差，当交换机的生产厂家不同时，相应的快速生成树协议的实现当时也各不相同，进而引发联网故

7、障，同时因其交换机需耍的网络的数量耍高于星形网，所以其成木也相对较高。目前智能变电站的网络结构基木上都是采用双星形冗余结构，不过对于环形的结构，具体延迟及网络风暴等，亦应做具体评估。根据实践可知，220kV及以上电压等级的继电保护装置对于实时性、保护速动性的要求十分高，基于此必须独立设置MMS与G⑻SE网口；110kV及以下电压等级的继电保护装置，则可适当选用合用网口。下面主要论述某220kV双母线接线形式：结合我国实际情况可知220kV大部分选择的都是双母线接线的方