摘要：本文阐述了GOOSE报文传输机制，以110kV某智能变电站在实际运行过程中出现的GOOSE断链为例，依据GOOSE断链时的故障现象分析出GOOSE断链的原因是测控装置到智能终端的链路存在问题，提出了解决方案，并给出了预防与此相似的GOOSE断链缺陷出现的措施。
关键词：智能变电站；GOOSE断链；安全措施；解决方案
引言
智能变电站相较于传统变电站系统结构发生明显变化，智能变电站系统功能一般分为三层，即站控层、间隔层和过程层。其中，站控层与间隔层之间采用制造报文规范MMS通信，间隔层设备(保护装置、测控装置等)与过程层设备(智能终端、智能组件等)之间采用GOOSE网络代替传统变电站电缆进行通信，实现信息的交互，这对习惯于处理传统变电站缺陷的技术人员来说提出了新的挑战。
1智能变电站GOOSE网简介
GOOSE是面向通用对象的变电站事件的简称，它是IEC61850中的一种快速报文传输机制，用于传输变电站IED之间重要的实时性信号。在通信过程中，GOOSE通过不断自检实现了装置间回路通断的智能化监测，克服了传统电缆回路故障无法自动发现的缺点，提高了变电站二次回路的可靠性。
GOOSE采用了发布方／订阅者通信模式，允许在一个数据发出者和多个数据接收者之间形成点对多点的直接通信，适用于数据流量大且实时性要求高的场合。GOOSE网作为间隔层之间以及间隔层与过程层之间通信的桥梁，其主要功能包括：(1)传递遥测遥信信息；(2)传递遥控操作信息；(3)传递保护装置跳闸信息；(4)传递监控系统不同间隔之间的联闭锁信息；(5)传递不同保护装置之间的闭锁、启动失灵信息。这就要求GOOSE网络报文传输具有相当的实时性和可靠性。
2双重安全措施模式
考虑到软件可靠性的问题，智能变电站GOOSE回路安全措施应该由至少两种不同原理的隔离技术构成，即采用双重安全措施的模式。（1）装置检修压板、发送软压板的双重安全措施：投入检修设备的检修压板；退出待检修装置的GOOSE出口软压板。该种安全措施模式的特点：所有安全措施均在待检修设备上完成，其余运行设备不需要做任何安全措施，符合运行习惯。（2）装置检修压板、接收软压板的双重安全措施：投入检修设备的检修压板；退出与待检修设备相关的运行设备GOOSE接收软压板。该种安全措施模式的特点：在仅考虑N-1装置异常的情况下，该模式安全措施可靠性高。但目前智能终端未设置GOOSE接收软压板，采用该种安全措施模式时需要对智能终端现有技术进行改进，增设智能终端GOOSE接收软压板等改进措施。
3智能变电站安全措施实施原则
智能变电站内，为保证检修设备与运行设备的安全隔离，应该遵循4个原则：第一是具备明显电气断点的二次回路可实施单重安全措施；第二是GOOSE虚回路须实施至少两重安全措施；第三是纵联保护两侧均改信号状态，如有需要可取下保护装置纵联光纤；第四尽量减少光纤插拔，避免污染或损伤光头。
4智能变电站GOOSE网配置
智能变电站全站统一构建冗余的GOOSE网（即GOOSEA网和GOOSEB网）。所有双重化配置的保护设备（包括110KV线路保护、母线保护、主变保护、母联保护、智能终端、合并单元、线路故障录波器及主变故障录波器）的第一套接入GOOSEA网，第二套接入GOOSEB网。单套配置的保护设备（包括110KV线路保护、母线保护、母分保护、智能终端、合并单元、线路故障录波器）接入GOOSEA网。所有测控装均接入GOOSEA网。
4.1 GOOSE网断链现象
正常运行时，监控后台利用告警窗的告警信息和GOOSE联系二维表监视GOOSE通信链路。某日，监控后台报＃2主变35kV第一套智能终端接收＃2主变第一套保护GOOSE信号中断和＃2主变35kV测控装置接收＃2主变35kV第一套智能终端GOOSE信号中断；同时截取的＃2主变35kV侧GOOSE联系二维表见表１，行列交点表示这两个装置间有GOOSE报文连接，交点正常时为绿色（用实心圆表示），中断时为红色（用空心圆表示）。一次设备现场检查发现＃2主变35kV第一套智能终端“GOOSE异常”灯亮，＃2主变35kV侧GOOSEA网交换机连接＃2主变35kV第一套智能终端端口的运行灯不亮。
4.2 GOOSE网断链原因分析
＃2主变35kV侧GOOSE网络如图2所示。＃2主变35kV侧GOOSEA网断链导致了＃2主变第一套保护无法跳开＃2主变35kV开关；＃2主变35kV测控装置无法遥控＃2主变35kV开关，也无法接收＃2主变35kV侧遥测遥信信息。这对变电站的安全稳定运行构成了较大威胁。
GOOSE网络发生断链的主要原因有装置失电、装置GOOSE板件损坏、光纤断开、装置GOOSE端口松动、交换机端口故障、交换机失电。依据GOOSE断链时的故障现象，结合＃2主变35kV侧GOOSE网络连接情况，可以得出以下初步结论。
(1)现场检查发现＃2主变35kV第一套智能终端和＃2主变35kV侧GOOSEA网交换机电源正常，智能终端和交换机运行灯亮，排除装置失电和交换机失电的可能性。
(2)现场检查＃2主变35kV第一套智能终端至＃2主变35kV侧GOOSEA网交换机和＃2主变第一套保护至＃2主变35kV第一套智能终端两端的光纤连接情况，均未发现有光纤断开的情况。
(3)＃2主变第一套保护至＃2主变35kV第一套智能终端是直连光纤，不经过交换机，若是＃2主变35kV侧GOOSEA网交换机端口故障，则＃2主变第一套保护与＃2主变35kV第一套智能终端之间的GOOSE通信不会中断，故排除这种可能性。
(4)当＃2主变35kV第一套智能终端GOOSE板件损坏或GOOSE端口松动时，会出现上述的GOOSE断链现象。但现场检查未发现装置有明显的GOOSE端口松动现象，因此判断＃2主变35kV第一套智能终端GOOSE板件损坏的可能性较大。
4.3 GOOSE网断链情况处理
在初步判断是因＃2主变35kV第一套智能终端GOOSE板件损坏造成GOOSE断链后，立即将＃2主变35kV第一套智能终端改为停用状态。拆开装置检查后，发现＃2主变35kV第一套智能终端GOOSE板件损坏。更换同类型的GOOSE板件后，GOOSE通信恢复正常。
5结束语
智能电网的快速发展推动了智能变电站的大量涌现，应用了大量新技术、新设备的智能变电站在实际运行中或多或少会出现一些新的问题。本文结合某110kV智能变电站在运行中出现的GOOSE断链情况，依据故障现象，分析GOOSE断链原因，提出处理方法，对智能变电站的运维工作有一定的现实意义。
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论文作者:张强
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：智能论文; 变电站论文; 终端论文; 第一套论文; 压板论文; 安全措施论文; 装置论文; 《电力设备》2018年第24期论文;