摘要：近些年我国电力网络建设不断加快，各领域对于用电稳定性的要求越来越高，这就要求电网单位在进行建设时不断应用能够提升供电可靠性的技术，备自投技术就是其中之一，本文就一种应用于10KV开关柜备自投体系中的GOOSE通信技术进行了介绍。
关键词：GOOSE通信；10kV开关柜；备自投；应用
引言
在电力设备中应用信息传输技术可以为电力设备的自动控制提供依据，GOOSE通信是一种自动发送系统报文的体制，利用GOOSE通信的灵敏性与可靠性可以提升电力设备自动化控制的及时反应效率，在10kV开关柜的备自投反应体系中应用GOOSE通信技术是提升电气设备开关及时性与可靠性的一种手段。
1对备自投进行剖析
为了提升电力设备的可靠性，很多电力设备都设有备自投体系，备自投就是备用设备自动投入的意思，有时这里的备用设备指的是备用电源，在电力系统中设置备自投就是为了使发生电源故障的线路获得备用电源的能源供给，因此其工作原理就是在电源故障后备自投发生相应，自动将备用电源投入工作，或者采取开关动作把所需供电的用户切换到备用电源的线路上去，这样就能保证用户不受电源故障的影响而造成停电，这样就能保证用户供电的连续可靠性。备自投有两种典型方式：母联备自投与进线备自投，很多看似复杂的系统化的备自投方式都是这两种方式相互结合的结果。
1.1母联备自投方式
在电源正常的情况下线路为主进线开关承载电力运行负荷，如果备自投装置检测出I母或者II母无电压，无电流时，开关变位，确认开关处于断开位置，备用电源电压满足正常允许范围内，备用电源开关才能动作，而且只允许动作一次，这一方式通常都能一次成功。
母联备自投主接线示意图如下：
主要逻辑方式一：uab1、ucb1即为I段母线电压，IL1为进线1电流，当I母无压时，进线1无电流时，跳开1DL；在Ⅱ段母线有压的情况下，合3DL。方式二：uab2、ucb2即为Ⅱ段母线电压，IL2为进线2电流，当Ⅱ母无压时，进线2无电流时，跳开1DL，在I段母线有压的情况下，合3DL。
1.2进线备自投方式
在电源正常运行的情况下系统是单母线分段运行的，但如果备自投装置检测出I母或者II母无电压，进线1、进线2无电流时，开关变位，确认开关处于断开位置，备用电源电压满足正常允许范围内，备用电源开关才能动作，而且只允许动作一次，这一方式通常都能一次成功。
进线备自投的接线示意图如下
主要逻辑方式一：uab1,ucb1为I段母线电压,uab2,ucb2为II段母线电压，ul1为进线1电压，1L2为进线2电流，当I,II无压时，uL1有压，进线2无电流时，确认断开2DL，合上1DL.方式二：uab1,ucb1为I段母线电压,uab2,ucb2为II段母线电压，ul2为进线2电压，1L1为进线1电流，当I,II无压时，uL1有压，进线1无电流时，确认断开1DL，合上2DL.
2在备自投中应用GOOSE通信的相应探索
2.1GOOSE通信的概念与优势
GOOSE的英文释义是面向通用对象的变电站事件，而GOOSE通信其实是一种建立在IEC61850规约之上的一种为了帮助变电站实现自动化系统的相应报文传输的通信机制，GOOSE通信技术的报文传输范围较广，它可以对整数值和二进制进行传输，还可以传输模拟量，当前由于IEC61850规约的推广，GOOSE通信技术的应用范围也越来越广。GOOSE采用网络信号代替了常规变电站装置之间的硬性接线通信方式，大大简化了变电站二次电缆接线，一方面降低了工程造价，另一方面简化了工程实施，更重要的一点是，GOOSE通过通信过程的不断自检实现装置间二次回路的智能化检测，省略了例行定检工作中需要紧固端子排、二次回路检验等工作项目，易维护。GOOSE通信技术有很多优点：首先，它可以实现点对点的水平通信，这一过程只需经过交换机这一个中间设备，这一优势可以帮助系统消除非网络化结构带来的缺陷，帮助设备进行网络化通信。其次，GOOSE通信具有很高的可靠性，GOOSE通信技术还能够对信息进行高效检查，如发生信息丢失就会启动重发机制，这样就能保证相关设备可以及时收到信息，并能执行必要的操作命令。再次，GOOSE通信技术具有很高的实时性。GOOSE报文的映射实现不经TCP/IP协议，而仅仅只用了国际标准化组织开放系统互联（ISO/OSI）中的4层，即由应用层到表示层（ASN.1编码）后，直接映射到底层（数据链路层和物理层），从而GOOSE的报文避免了时间的延迟。当前，对GOOSE的通信方案的可靠性和可维护性、工程方案的可操作性等，已经经过了大量的理论研究和应用实践，已趋于成熟和被用户接受，笔者在此就不多论述了。
2.2GOOSE在备自投的应用方案
如图1，在该接线图中，该方案的继电器选用ABB的REF615。两进线和母联对应的REF615间通过双以太网口或LC光纤组成菊花形自愈环网进行通信，网络连接线可以根据实际需要，采用光纤或双绞线。
图1母联备自投GOOSE方案应用拓扑图
该方案选用的继电器REF615，集保护、控制、测量和监视于一体，是根据IEC61850规约在全新平台上研发和设计的。这使产品从根本上支持站内设备互操作与水平通信等特性，而不必通过附加的通信模块实现规约转换。REF615在满足相关的保护需求的同时，具备了强大的逻辑处理功能，备自投的逻辑，通过REF615的逻辑编程，REF615间I/O信号输入输出，通过硬接线的方案，已经在得到了成熟的应用。在该方案的基础上，我们将REF615间通信的I/O信号输入输出，采用GOOSE通信替代硬接线的解决方案，经验证测试，表明该方案可行、可靠。
结束语
总之，GOOSE通信技术在电力系统中不会存在信息拥堵的问题，但在本文所述的方案中，传输信息量相对较小，不会造成信息拥堵。GOOSE通信技术在电力系统中已经过应用实践证明，已得到国网电力系统用户的认可
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论文作者:张德奎
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
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