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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.基于IEEC 6618550标准准的变电电站防误误闭锁工工程应用用丁峰（浙江省省电力试试验研究究院，浙浙江 杭杭州 33100014）摘要：变变电站防防误闭锁锁功能对对于防止止电气误误操作、保保证电网网的安全全稳定运运行起着着重要作作用。防防误闭锁锁的方式式有很多多种，其其中采用用监控系系统软件件闭锁可可以实现现较为完完善的变变电站防防误功能能。然而而传统的的监控系系统防误误闭锁方方式在网网络上数数据流量量较大时时传输闭闭锁信息息速度较较慢且可可靠性也也不高
2、，有有时甚至至会发生生误闭锁锁。为此此将IEEC 6618550标准准里的GGOOSSE模型型应用于变电站站间隔层层间的闭闭锁信息息传输，利用GGOOSSE报文文传输的的快速性性和可靠靠性设计计了一种种快速、可可靠且功功能完善善的防误误闭锁方方案。同同时鉴于于国内还还没有成成熟的智智能化开开关及闸闸刀，采用智智能操作作箱做为为过渡的过程层层设备负负责现场场一次设设备和间间隔层测测控装置置之间的的通信。采用GOOSE实现变电站防误闭锁功能的方案可以快速而可靠的进行闭锁信息的传输，简化了监控系统的设计方案，节约了大量的二次电缆等设备的投资，而且还使安装调试工作变的轻松而愉快，因此适合在国内新建变电
3、站中加以推广和应用。关键词：防误闭闭锁； 监控控系统； GOOOSEE； 智能能操作箱箱70引言防止电气气误操作作是保证证电网安安全运行行的重要要内容，变电站采取的各种防止电气误操作的技术措施对于减少误操作及恶性事故的发生，保证人身、电网、设备的安全起到了重要作用。目前，各地区变电站防误闭锁的设备配置要求不统一，存在着多种形式，有些配置方案不够完善，存在一定的安全隐患1-5。随着计算算机技术术、网络络通讯技技术的飞飞速发展展，变电电站自动动化技术术有了长长足的进进步。为为了适应应变电站站自动化化技术的的发展，IEC TC57参考并吸收了已有的许多相关标准，建立了统一的变电站自动化通信标准体系I
4、EC 61850，它代表了变电站自动化的未来发展方向7-10。基于IEC 61850标准的变电站自动化系统为实现完善的全站防误闭锁功能提供了有效手段。1变电站站防误闭闭锁总体体要求及措措施变电站内内设备的的操作通通常是指指对断路路器、隔隔离开关关及接地地刀闸等等电气设设备的操操作。这这些电气气设备在在变电站站内相互互间有逻逻辑关系系，操作作这些电电气设备备必须具具有正确确的先后后次序和和相应的的逻辑条条件。因因此为防防止恶性性误操作作事故的的发生，必须采取可靠的防误闭锁措施来防止：误分、误合断路器；带负荷拉、合隔离开关；带电挂（合）接地线（接地刀闸）；带接地线（接地刀闸）合断路器（隔离开关）；
5、误入带电间隔6。目前传统统变电站站防误闭闭锁的措措施一般般包括以以下方式式：a. 监控系统统软件闭闭锁：在在监控系系统的站站控层和和间隔层层均具有有软件实实现防误误操作的的功能，所所有对隔隔离开关关和接地地刀闸的的操作控控制均应应经防误误闭锁。b. 微机防误误装置：远方操操作时采采用微机机防误系系统实现现防误闭闭锁；就就地操作作时则由由微机防防误系统统的电脑脑钥匙和和锁具来来实现。c. 电气闭锁锁：是将将断路器器、隔离离开关、接接地刀闸闸等设备备的辅助助接点接接入电气气操作电电源回路路构成的的闭锁。d. 机械闭锁锁装置：是利用用电气设设备的机机械联动动部件对对相应电电气设备备操作构构成的闭闭锁
6、，主要为为隔离开开关或开开关柜本本身自带带闭锁装装置。其中电气气闭锁和和机械闭闭锁都不不能实现现完整的的防误功功能；微机防防误装置置实际操操作起来来较为繁繁琐；监控系系统软件件闭锁可可实现完完整的防防误功能能，而且且操作起起来简单单、可靠靠。2防误闭闭锁解决决方案操作控制制功能可可按远方方操作、站控层层、间隔隔层、设设备级的的分层操操作原则则考虑。无无论设备备处在哪哪一层操操作控制制，设备备的运行行状态都都应具备备防误闭闭锁功能能。2.1 传统防误误闭锁解解决方案案采用变电电站监控控系统逻逻辑闭锁锁和本间间隔电气气硬接点点闭锁回回路实现现防误闭闭锁功能能。当监控系系统站控控层及间间隔层实实现面
7、向向全站设设备的综综合操作作闭锁功功能时，则远方操作、站控层操作及间隔层操作时均能实现完整的防误闭锁功能。现场就地操作时，有间隔内的电气闭锁和监控系统闭锁也能实现防误闭锁功能。同时运行人员在设备现场挂、拆接地线等操作时，应在站控层“一次系统接线图”上对应设置、拆除模拟接地线，以保持两者状态一致。在设备上挂拆接地线也应经过防误闭锁，即该模拟接地线挂拆参与闭锁判断。为确保监监控系统统进行正正确的逻逻辑闭锁锁判断，必必须实现现对变电电站内所有电气气设备状状态信号号的实时时采集，实实现监控控系统与与现场设设备状态态的一致致性。而传统统的变电电站自动动化系统统间隔间间的闭锁锁信息传传输速率率较慢且且可靠
8、性性也不高高；尤其其是网络络上同时时有大量量其它信信息传送送时，更更会延迟迟或堵塞塞闭锁信信息的传传输，严严重时还还会造成成监控系系统误闭闭锁。因因此，做做为变电电站自动动化系统统基础的通通信系统统，其可靠性性与信息息传输的的快速性性决定了了系统的的适用性性。IEEC 6618550通信信标准为为快速、可可靠的实实现变电电站内闭闭锁信息息传输提提供了有有效手段段。2.2 面向通用用对象的的变电站站事件（GGOOSSE）GOOSSE是IIEC 618850制制定的一一种快速速报文传传输机制制，它支持由由数据集集（DAATA-SETT）组成的的公共数数据的交交换。GGOOSSE传输输报文是是基于多
9、多路广播播应用关关联，当当数据集集内特定定功能约约束 (例如SSt)的的一个或或多个数数据属性性值发生变化化时，GOOOSE服服务器就就会产生生一个发发送GOOOSEE报文的的请求，当当前的数数据集值值被编码码进入GGOOSSE报文文并作为为传输数数据在组组播关联联上发送送111。GOOSSE采用用Pubblissherr/Suubsccribber模模型，数数据按要要求以循循环方式式发送，可可以实现现一发多多收，同同时通过过重发相相同数据据来获得得额外的的可靠性性 (逐逐渐增加加SqNuum和传传输时间间)。主主要用于于间隔层层之间以以及过程程层和间间隔层的的强实时时信息传传输。在在变电站站
10、不存在在过程层层通信的的情况下下，GOOOSEE可应用用于间隔隔间测控控设备的的横向联联系。典典型地用用于传送送标准第第5部分分规定的的“类型11快速速报文”，例如如联闭锁锁信息等等。2.3 采用GOOOSEE实现可可靠的防防误闭锁锁解决方方案传统的监监控系统统中，间间隔层测测控装置置起到了了承上启启下的重重要作用用。主要要负责采采集一次次电气设设备的状状态信息息并上送送给站控控层以实实现站控控层的防防误闭锁锁；同时时还在间间隔层之之间互传传一次设设备状态态信息以以实现间间隔层的的完整的的防误闭闭锁功能能。而GOOOSEE的应用用改变了了传统监监控系统统防误闭闭锁实施施的过程程：a. 传统监控
11、控系统防防误闭锁锁的实施过程程大致是：首先由装置研研发人员员设计和和定义每每个间隔隔测控装置置的输入入、输出出端子，设设计院则则根据监监控系统统防误闭闭锁的需需求设计一次次设备到到各个间隔隔以及间间隔之间间的测控控装置输输入、输输出端子子的二次次电缆连连线；施施工单位位根据设设计院的的设计图图纸进行行一次设设备到各各个间隔隔及间隔隔间电缆接线线；调试试单位根根据图纸纸对相关关接线和和防误闭闭锁功能能进行测测试和检检查。b. 基于GOOOSEE的监控系系统防误误闭锁实实施方案案：由于于目前国内内还没有有符合IIEC6618550标准准的智能能化开关关及闸刀刀，因此此采用智能能操作箱箱做为过渡渡的
12、过程层层设备。将将其就近近安装在在开关场场端子箱箱里，并通过过光纤连连接到GGOOSSE交换换机。测控装装置也通通过光纤纤连接到到GOOOSE交交换机，而而测控装装置之间间原来二次次电缆的的设计和和连接工工作就变成了了GOOOSE通通信组态态和GOOOSEE配置文文件下装装的工作作。对于于每一台台测控装置置而言其其GOOOSE输输入输出出与传统统端子排排仍然存存在对应应的关系系。因此此各个二二次设备备厂家可可以根据据传统设设计规范范设计并并提供出出其装置置的GOOOSEE输入输输出端子子定义（通通过在IICD文文件中预预定义GGOOSSE数据据集、控控制块和和INPPUTSS实现）；设计院院则
13、根据该该定义设设计GOOOSEE连线，以以表格的的方式提提供；工工程集成成商通过过GOOOSE组组态工具具和设计计院的设设计文件件，组态态形成项项目的SSCD文文件；二二次设备备厂家使使用装置置配置工工具和全全站统一一的SCCD文件件，提取取GOOOSE收收发的配配置信息息并下发发到装置置由调试人人员进行行测试。做为过渡渡过程层层设备的的智能操操作箱在在实现防防误闭锁锁功能的的过程中中起着重重要作用用：断路器器、隔离离开关、接接地刀闸闸位置等等状态信信号仍然然采用传传统二次次电缆接接入智能能操作箱箱，然后后通过GGOOSSE网络络由智能能操作箱箱转送给给测控装装置；测测控装置置发送断断路器、隔
14、隔离开关关、接地地刀闸的的控制和和闭锁GGOOSSE报文文至智能能操作箱箱，然后由由智能操操作箱开开出硬接接点完成成一次设设备的操操作和闭闭锁，如如图1所所示。与测控控装置类类似智能能操作箱箱也需要要进行GGOOSSE通信信组态和和GOOOSE配配置文件件下装后后，才能能完成GGOOSSE报文文的收发发。图1基于于GOOOSE的的监控系系统防误误闭锁实实施方案案 Figg.1 Intterllockkingg inn auutommatiic ssupeerviisorry aand conntrool ssysttem basse oon GGOOSSE对于遥控控刀闸的的控制：测控装装置能够
15、够提供分分、合闸和和闭锁GGOOSSE报文文传输给给智能终终端。合合闸、分分闸动作作，均应应通过闭闭锁逻辑辑判断。闭闭锁GOOOSEE报文能实实时正确确反映遥遥控刀闸闸的闭锁锁状态。当满足相关闭锁条件，闭锁GOOSE报文传输给智能终端允许对该刀闸进行操作时，由智能终端输出使闭锁硬接点闭合，以接通电动操作机构的控制电源回路，直到闭锁条件不满足时，闭锁GOOSE报文传输给智能终端闭锁对刀闸的操作，智能终端输出接点断开以切断电动操作机构的控制电源。对手动刀刀闸的操操作采用用手动现现场控制制，计算算机监控控系统对对其也有防误误闭锁功功能。间间隔层测测控装置置输出闭锁锁GOOOSE报报文通过过GOOOS
16、E网网络传输输给智能能终端，由由智能终终端开出出一付闭闭锁硬接接点来实实现，实实现过程程同遥控控刀闸一一样。c. 测控装置置与智能能操作箱箱GOOOSE的的应用要要求：（1） 为确保GGOOSSE报文文的可靠靠传输，实际应用中将装置的网络接口设计成一个网络地址（组播地址），GOOSE报文直接发送到该网络地址。在发送端GOOSE采用连续多次传送的方式实现可靠传输：间隔时间分别为2ms、2ms、4ms、8ms等。而在接收端GOOSE板接收除要检查组播地址是否匹配外，还要严格检查AppID 、GoCBReference、DataSetReference、GOOSEID等，来杜绝发生闭锁GOOSE报文
17、的误传输情况。（2） GOOSSE报文文的传输输可直接映映射到数数据链路路层和物物理层，不不经网络络层和传传输层，因此GOOSE报文的传输是非常快的，可以达到2ms。另外为了确保GOOSE报文的快速传输，装置要具有独立的GOOSE网络报文接口，该网络接口直接与装置DSP相连，具有高度实时性。同时采用支持优先级控制的以太网交换机，使GOOSE报文抢先到达目的地址，数据传输速度迅速，从根本上改变了变电站监控系统的实时性。（3） 装置刚被被激活时时(合上上电源或或重新服服务)将将用初始始的GOOOSEE报文发发送当前前数据 (状态态)或者者值。即即使没有有发生状状态/值值变化，装置仍以长的循环时间连
18、续发送报文，这样可保证全部现已激活装置知道与它们相关联设备的当前状态。（4） 装置如果果超过设设定的时时间间隔隔没有收收到设定定的GOOOSEE输入，将将报GOOOSEE断链报报警，提提醒用户户检查链链路。同时为为了保证证监控系系统在通通信中断断时防误误闭锁的的可靠运运行，对对装置进进行以下下设置：测控装置置判断智智能操作作箱发送送的GOOOSEE中断后后，将断断路器、隔隔离开关关、接地地刀闸双双位置信信号保持持不变，同同时将报报文品质质位置位位（认为此此数据是是可疑的的），站控层层根据品品质位进进行处理理提示运行行人员。同时与中中断智能能操作箱箱有闭锁锁联系的的闸刀和和地刀全全部判断断为闭锁
19、锁状态。而智能操操作箱判判断测控控装置发发送的GGOOSSE中断断后，将将断开闭闭锁开出出硬接点点，从而而确保一一次设备备不会误误动作。2.4 方案优点点：（1）能能有效利利用计算算机监控控系统的的资源，由由监控系系统实现现防误闭闭锁，无无需再额额外设置置五防系系统，节节省了设设备投资资。（2）监监控系统统站控层层和间隔隔层均设设有全站站性的电电气防误误闭锁功功能。远远方和就就地操作作时均由由监控系系统闭锁锁输出接接点和间间隔内电电气闭锁锁串联，且闭锁信息的传输快速而可靠，能实现完善的防误闭锁功能。（3）从从上面过过程可以以看到采采用GOOOSEE后，屏屏柜内接接线大量量减少，屏屏柜间以以及屏
20、柜柜到开关关场的实实际接线线工作也也大量减减少。而而且可以以采用GGOOSSE置数数功能来来模拟间间隔之间间的闭锁锁报文，调调试工作作也将变变得快速速简单，这些将有利于提高变电站的建设调试速度。3 结论将IECC 6118500标准中中的GOOOSEE模型应应用于变变电站监监控系统统的防误误闭锁，可可以快速速而可靠靠的进行行闭锁信信息的传传输，杜杜绝误闭闭锁情况况的发生生，同时时也简化化了监控控系统的的设计方方案，节节省了设设备投资资，是一一种较为为完善而而可靠的的防误闭闭锁实施施方案，值值得在国国内变电电站中推推广应用用。参考文献献：1 徐德超超,马春雷雷.变电电站防误误操作技技术措施施应用
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30、meent fulll aantii-miistaake funnctiion. Buut tthiss innterrlocckinng iis llow_relliabbiliity.So thee GOOOSEE moodell off IEEC 6618550 iis uusedd too trranssferr innterrlocckinng iinfoormaatioon iin ssubsstattionn baay lleveel. Forr laackiing inttellligeent swiitchhgeaar, so inttellligeent conntrool
31、 bbox is useed aas ttrannsieent equuipmmentt inn prroceess levvel to linnk pphyssicaal eequiipmeent andd baay lleveel ddeviice.Thee innterrlocckinng sscheeme in subbstaatioon bbasee onn GOOOSEE caan ttrannsfeer iinteerloockiing infformmatiion rappidlly aand relliabbly, annd aalsoo siimpllifyy thhe d
32、desiign sollutiion of thee suuperrvissoryy annd cconttroll syysteem. Beccausse oof tthe deccreaase on cabble, innstaallaatioon aand tesstinng aare morre rrelaaxedd annd hhapppy. So it is suiitabble forr poopullariizinng aand appplyiing on dommesttic newwly-connstrructted subbstaatioons.Key worrds: Innterrlocckinng; suppervvisoory andd coontrrol sysstemm; GGOOSSE; inttellligeent conntrool bbox