智能变电站智能终端GOOSE断链定位及处理方法
智能变电站智能终端GOOSE断链定位及处理方法
汤雪鹏;高强;张骏;王伟
【摘要】针对智能变电站中智能终端经常出现的GOOSE断链现象,提出基于模拟液晶的准确定位的消缺方法,在准确定位后,通过光功率计进行分段查找,直至发现断链光纤或者光口,然后消除缺陷,大大节约GOOSE断链的消缺时间,为处理智能变电站中同类GOOSE断链缺陷提供借鉴.
【期刊名称】《安徽电气工程职业技术学院学报》
【年(卷),期】2018(023)003
【总页数】5页(P104-108)
【关键词】GOOSE断链;智能变电站;模拟液晶;光纤衰耗
【作者】汤雪鹏;高强;张骏;王伟
【作者单位】国网合肥供电公司,安徽合肥 230022;国网合肥供电公司,安徽合肥230022;国网合肥供电公司,安徽合肥 230022;国网合肥供电公司,安徽合肥230022
【正文语种】中文
【中图分类】TP393.032
0 引言
近年来，随着中国经济的快速发展，电网规模不断扩大，变电站建设规模与日俱增，伴随着网络通信技术的日臻成熟，智能变电站建设已经成为了变电站建设的主要方
向，智能变电站以IEC61850通讯规约为基础，将变电站一、二次系统设备按功能分为“三层两网”[1]，即过程层、间隔层、站控层和过程层网络、站控层网络。
如图1所示，过程层设备包括合并单元、智能终端等；间隔层设备包括保护装置、测控装置等二次设备，间隔层和过程层之间的通讯采用GOOSE网络和SV网络分别用于传输开关量和模拟量信号，间隔层和站控层之间通过MMS网传输数据。
智能变电站用光缆代替了传统变电站中的电缆，将变电站中的采样、跳闸和信号传输等二次回路虚拟化、网络化，这就给智能变电站的消缺工作带来了极大不便，传统变电站中的电缆松动、绝缘不良等缺陷被光缆、光口等功率衰耗过大导致GOOSE或者SV断链缺陷替代，因此，本文着重分析智能变电站中最典型、常见的智能终端GOOSE断链缺陷产生的原因；并给出缺陷的处理方法和流程。
图1 智能变电站“三层两网”结构图
1 智能变电站GOOSE网
1.1 GOOSE链路监测方式
通用面向对象的变电站事件GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)是IEC61850标准定义的一种快速报文传输机制[2]，是间隔层和过程层设
备通讯的基础，如图2所示。
图2 GOOSE报文传输时间图
T0为心跳报文，装置正常运行时每隔T0时间发送一次当前状态，即心跳报文。
当装置有事件发生(如保护动作)时，GOOSE数据集中的数据发生变化，装置立即
发送该数据集的所有数据，然后间隔T1发送第2帧、第3帧，间隔T2、T3发送第4帧、第5帧，T2为2倍的T1，T3为2倍的T2，后续报文以此类推，直到增加到T0，报文再次成为心跳报文。工程中，T1设置为2ms，心跳报文T0设置为5s，对传输过程进行了精简，一般共发5帧数据，即以0ms-2ms-2ms-4ms-
8ms的时间间隔重发GOOSE报文，连发5帧后便以5000ms的时间间隔变成心
跳报文，报文的允许存活时间为2倍的T0，若超过2倍的存活时间(4倍的
T0=20s)装置没有收到GOOSE报文即判断为GOOSE断链，发GOOSE断链告警信号，由此，通过GOOSE通信机制来实现对装置间二次回路状态的在线监测。1.2 智能终端GOOSE断链物理原因
智能变电站中，设备正常运行情况下，对于波长1310nm光纤光口的发送功率为-20～-14dBm，接收功率为-31～-14dBm；波长为850nm光纤光口发送功率为-19～-10dBm，接收功率为-24～-10dBm[3]。当智能终端的光口接收到的光功率衰耗大于-31dBm(1310nm)或-24dBm(850nm)时，智能终端会报GOOSE异常，后台报智能终端GOOSE断链。GOOSE板损坏、背板光口损坏、光纤折断、交换机故障、交换机光口故障等多种因素均会导致光纤衰耗过大，进而导致GOOSE
断链。由于智能终端和保护和测控装置不同，没有液晶显示，继电保护专业人员无法通过光纤异常灯来判断是哪个光口断链，为防止在缺陷处理时插拔光纤造成保护装置误动、拒动，因此，处理GOOSE断链缺陷时，应首先做出相应判断，停用
相关保护后，再对缺陷进行处理。智能终端GOOSE命令涉及到母差保护GOOSE 直接跳闸命令、线路保护直接跳闸命令以及测控装置的远方分合闸命令的接收，因此，智能终端出现GOOSE断链，是紧急缺陷，涉及到故障出现时，保护跳闸命
令能否传送到智能终端，进而跳开开关，隔离故障，应尽快处理。
2 智能终端GOOSE断链的定位及处理
2.1 智能变电站GOOSE网信息流
GOOSE网主要用于智能设备之间传送开关量状态信号、保护跳合闸信号及联、闭锁信号。220kV变电站中，线路保护、主变保护及母线保护到智能终端采用的是GOOSE直接跳闸方式，如图3所示，可以看出直跳GOOSE链路路径为：线路保护装置经尾缆跳接至光配1，光配1经熔接的光缆接至现场光配2，现场光配2经尾缆跳接至智能终端背板直跳口1；母差保护装置经屏间的长尾缆跳接至光配1，
光配1经熔接的光缆接至现场光配2，现场光配2经尾缆跳接至智能终端背板直跳口2，即保护装置到智能终端不经过交换机；测控装置到智能终端采用GOOSE 组网方式，其链路路径为：测控装置经长尾缆跳接至保护屏上的间隔交换机，间隔交换机经尾缆跳接至光配1，光配1经熔接的光缆接至现场光配2，现场光配2经尾缆跳接至智能终端背板组网口3；母线保护、线路保护、主变保护、合并单元、智能终端、测控装置等设备均经过光缆接入220kV中心交换机，将各自的组网信号传送至220kV中心交换机，220kV故障录波器通过中心交换机取SV模拟量信号和GOOSE开关量信号。
图3 220kV智能变电站GOOSE网络图
2.2 智能终端GOOSE断链的定位
以220kV线路智能终端为例，智能终端有三个接收光口，分别为GOOSE组网光口1、母差保护直跳光口2、线路保护直跳光口3，当智能终端面板上GOOSE异常灯点亮时，应该为三个光口中的至少一个发生GOOSE断链，由于智能终端无显示屏，现场人员无法确定断链发生在哪个光口，此时，需要用智能终端厂家的模拟液晶界面，通过笔记本连接智能终端，查看断链报文，对断链光口进行确认，以长园深瑞公司的模拟液晶界面为例[4]。
图4 模拟液晶断链界面
如图4所示，当智能终端GOOSE组网断链时，模拟液晶显示GOCB02组网口A 通讯中断，GOOSE控制块为CL2204PIGO01，CL代表测控装置断链；当线路保护直跳断链时，模拟液晶显示GOCB00直连口通讯中断，GOOSE控制块为
PL2204APIGO，PL代表线路保护装置断链；当母差保护直跳断链时，模拟液晶显示GOCB01直连口通讯中断，GOOSE控制块为PM220APIGO，PM代表母差保护装置断链，其他继电保护厂家的模拟液晶原理一样，可以通过模拟液晶来查看智能终端的断链告警信息。
2.3 智能终端GOOSE断链的处理
2.3.1 处理前的安全措施
由于智能终端出现GOOSE断链后，与之对应的保护可能已经不具备实现跳闸传输的功能，因此，为防止在处理缺陷过程中造成保护误动、拒动，GOOSE断链位置定位后，在进行缺陷处理前，需要将和该智能终端相关的保护停用，安全措施如下：
(1) 将相对应的母差保护停用；
(2) 将相对应的线路保护停用；
(3) 将智能终端检修硬压板投入。
2.3.2 处理流程
安全措施做好后，现场采用分段针对确定的链路进行分段查找，以确定断链位置，然后更换备用光纤或备用口，直至消除GOOSE断链缺陷。
2.3.2.1 处理缺陷需准备的工具
处理GOOSE断链缺陷，现场需携带以下工具：(1)武汉凯默DM5000E手持式光数字测试仪；(2)光功率计；(3)光笔；(4)ST-ST转换头；(5)LC-ST尾纤。
2.3.2.2 GOOSE组网断链处理流程
若采用模拟液晶界面显示，断链发生在GOOSE网口，处理缺陷采用武汉凯默DM5000E手持式光数字测试仪依次对以下光口进行光功率测试，直至接收功率在合格范围内：(1)智能终端组网收口RX光纤；(2)现场光配2的GOOSE组网RX 口；(3)保护屏光配1上智能终端GOOSE组网RX光纤；(4)间隔交换机上智能终端GOOSE组网的TX口；(5)间隔交换机测控组网的RX口光纤；(6)测控装置的背板的TX口。若在(2)处接收功率合格，说明是光配2至智能终端背板的尾缆衰耗过大，需更换新的尾缆，并重新测试智能终端背板光功率合格，恢复光纤后，GOOSE异常消失；若(3)处接收功率合格，说明是光配1和光配2之间隔光缆出
现问题，需更换备用光缆的备用芯，通过用光笔确定光缆备用芯的两端光配的对应光口，然后用光功率计发端在一端发送光功率，在另一端用光功率收端检查备用光缆的衰耗是否满足要求，检查合格后，更换光缆备用芯，恢复光纤后，GOOSE异常消失。通过此种方法可以逐段判断出问题光纤或光口，采取更换备用光缆或备用口的措施解决。
2.3.2.3 线路保护直跳断链处理流程
若采用模拟液晶界面显示，断链发生在线路保护直跳光口，处理流程和3.3.2.2一致，依次对以下光口进行光功率测试，直至接收功率在合格范围内：(1)智能终端
线路保护直跳收口RX光纤；(2)现场光配2的线路保护直跳RX口；(3)保护屏光
配1上智能终端线路保护直跳RX光纤；(4)线路保护装置直跳TX口。通过
3.3.2.2中的方法逐段判断出问题光纤或光口，采取更换备用光缆或备用口的措施
解决。
2.3.2.4 母差保护直跳断链处理流程
若采用模拟液晶界面显示，断链发生在母差保护直跳光口，处理流程和3.3.2.2一致，依次对以下光口进行光功率测试，直至接收功率在合格范围内：(1)智能终端
母差保护直跳收口RX光纤；(2)现场光配2的母差保护直跳RX口；(3)保护屏光
配1上智能终端母差保护直跳RX光纤；(4)母线保护装置直跳TX口。通过
3.3.2.2中的方法逐段判断出问题光纤或光口，采取更换备用光缆或备用口的措施
解决。
3 结束语
本文介绍了智能变电站中智能终端断链时的准确定位方法与处理措施，同样适用于智能变电站中其他装置GOOSE断链的情况。为了减少后期GOOSE断链的发生，在新建智能变电站验收时，应对各光纤、光口及备用光纤、光口进行光功率测试，确保各光缆衰耗在合格范围内；在智能变电站日常运行和检修中应加强对各个设备
光口的维护，备用光口应套上防尘罩，避免光口直接暴露在空气中，同时应尽量少插拔光纤，以免损伤光纤和光口。
参考文献：
【相关文献】
[1] 王天锷，潘丽丽.智能变电站二次系统调试技术[M].北京：中国电力出版社，2013.
[2] 曹团结，黄国方.智能变电站继电保护技术与应用[M].北京：中国电力出版社，2013.
[3] 黄新波.智能变电站原理与应用[M].北京：中国电力出版社，2012.
[4] 长园深瑞公司PRS7398智能终端说明书[Z].
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智能变电站断路器智能终端异常分析及处理 摘要：智能变电站融合了各种先进数字化技术、信息技术和网络通信技术等，能自动完成全站信息采集、测量等等基本功能，还可根据需求进行智能调节以及在线分析等操作。而智能终端是其智能组件之一，具有隔离开关分合、防跳、一次设备监视等功能，一旦智能终端出现异常，会直接影响保护与监控系统的正常工作，如果处理方法不当或者处理不及时，很有可能产生较为严重的后果。本文主要对智能变电站断路器智能终端异常分析及处理进行了分析。 关键词：智能变电站；断路器；智能终端；异常 引言 现阶段，智能变电站还处在试点启动阶段，已建成并正式投入运行部分智能变电站。但是，智能变电站作为新兴产物，其在运行过程中就不免会出现一些异常情况，尤其是智能设备装置出现异常或者故障等问题，这将会对变电站和电力系统的正常、安全运行造成严重影响[1]。因此，分析智能变电站断路器智能终端异常情况，并快速做出判断、排除故障，具有非常重要的现实意义。 1智能终端概述 智能变电站断路器智能终端具有保护操作箱的作用，和保护操作箱的功能相同，就是能操作并监视断路器，一般安置在断路器控制柜中，用光缆进行连接，作为数字接口。智能终端是随智能变电站而新出现的设备，该设备按照逻辑功能主要分为站控层、间隔层以及过程层，借此就可很好地实现各个层之间的信息交互[2]。智能终端通过刀闸分合及闭锁的命令或者断路器就可接收保护测控装置，之后再转为相应继电器硬接点进行输出。同时还能对断路器以及刀闸等一次设备开关量状态进行信息采集，然后由GOOSE网络输送给保护与测控装置，智能终端还可发出控制回路断线以及故障事故等各种警告信号，提醒有关人员及时处理。 2智能变电站断路器智能终端出现的异常分析及处理措施 2.1智能终端异常情况及其原因分析 2.1.1智能终端异常情况概述 在2017年10月25日，检查维修人员在一次巡视过程中发现智能变电站出现了异常情况：1号主变压器701间隔断路器智能终端总是发出告警信号，且其运行灯和告警灯均长亮，而除此之外没有出现其他告警信号，也无其他异常情况。该检查维修人员随即将这一异常情况汇报给二次检修班组，相关人员得知这一情况后立即联系设备厂家，设备厂家的工作人员答复该设备可继续运行，具体情况需次日到现场检查之后才能处理。次日，设备生产厂家到现场检查发现，智能终端自检显示SDP内存错误，怀疑是开入/开出错误遥信，或者是断路器分合闸指令问题。通过将1号主变压器停止运行，在将智能终端的CPU插件进行更换，然后进行保护整组试验，消除装置故障之后，1号主变压器恢复了正常运行。 2.1.2智能终端异常原因分析 在出现异常情况后，根据厂家给出的情况说明，上述异常情况是由于原CPU 插件在长时间运转之后，其内部DSP程序发生了错误，从而造成智能终端自检过程中出现内存错误警示。而这一错误很可能会引发保护的拒动或者误动，进而使遥信点动作也还是不能正常发送报文。智能终端的核心部件就是CPU插件，CPU 插件包括数字信号处理器和中央处理器，中央处理器主要负责整个装置的运行管理，而数字信号处理器则负责所有逻辑运算。不管是刀闸和合闸控制、断路器跳等遥控命令，还是刀闸、断路器等GOOSE信息的上送均需要通过数字信号处理器
智能变电站典型异常介绍及处理——GOOSE链路中断
智能变电站典型异常介绍及处理——GOOSE链路中断 摘要：随着社会经济的不断进步与繁荣，科学技术得到迅速发展，在新的形势下，智能电网以其独特的优点得到普遍的关注。本文主要对智能变电站中典型异常----GOOSE断链进行介绍分析和提出有效处理方法，旨在给同类专业技术人员共同学习提高。 关键词：智能变电站；典型异常；介绍；处理方法 一、异常介绍 装置在一定时间内（通常20S）未收到订阅的GOOSE报文，会报GOOSE链路通讯中断。通过GOOSE协议通信的装置之间定时发送GOOSE报文用以检测通信链路状态，装置在接受报文的允许生存时间的2倍时间内没有收到下一帧GOOSE 报文时判断为中断。允许生存时间作为GOOSE报文的一个可配置参量发送，通常配置为10S，在装置配置完成后是不变的，因此，通常20S没有接收到所需的GOOSE报文则判断为此链路中断。 GOOSE链路中断时，装置面板上链路异常灯点亮，装置液晶面板显示XXGOOSE链路中断，后台监控显示XXGOOSE链路中断。 对于完全独立双重化配置的设备，GOOSE链路中断最严重的将导致一套保护拒动，但不影响另一套保护正常快速的切除故障；对于单套配置的设备，特别是单套智能终端报出的GOOSE链路中断，可能导致元件主保护拒动。 二、原因分析 GOOSE链路异常有三个关键概念： （1）GOOSE链路中断告警是由GOOSE接收方装置判断出来并告警的，而此装置的GOOSE发送有可能是正常； （2）装置的GOOSE链路是指逻辑链路，并不是实际的物理链路，一个物理链路中可能存在多个逻辑链路，因此一个物理链路中断可能导致同时出现多个GOOSE链路告警信号； （3）装置根据业务不同可能存在多个GOOSE链路，站内监控后台具有每个GOOSE链路的独立信号，可明确到每一个GOOSE链路；而监控中心GOOSE链路中断信号则是装置全部GOOSE链路中断信号的合成信号，只能明确到装置。 GOOSE链路中断主要由物理链路异常和逻辑链路异常两方面原因引起。物理链路异常又可分为： （1）发送端口异常：发送端口光功率下降、发送端口损坏、发送光纤未可靠连接； （2）传输光纤异常：光纤弯折角度过大或折断、光纤接头污染； （3）交换机异常：交换机端口故障、交换机参数配置错误； （4）接收端口异常：接收端口损坏或受污染、接收光纤未可靠连接。 逻辑链路异常有可分为： （1）配置错误：发送方或接收方的MAC、APPID等参数配置错误、发送数据集与配置文件中不一致； （2）装置异常：发送方未正确发送GOOSE、接收方异常未能正确接收GOOSE； （3）传输异常：网络丢包、GOOSE报文间隔过大； （4）检修不一致：GOOSE收/发双方检修状态不一致。 三、处理方法 当出现GOOSE链路异常信号后必需首先检查中断原因，一般可按以下步骤仅检查：（1）首先确定GOOSE链路的传输路径，包括发送装置、传输环节、该GOOSE所有接受装置； （2）检查该GOOSE所有接受方的告警信号，初步确定是GOOSE发送方原因还是接收方原因，以缩小检查范围，若该GOOSE所有接受方都有链路中断信号，则一般为发送方异常或
智能变电站异常处理
1 智能变电站二次设备典型缺陷处理方法 1.1 虚端子异常 智能变电站装置之间交互的SV、GOOSE虚端子在调试过程中已确定于SCD中，並下装至装置部，在不更改SCD的情况下，虚端子连接不发生变化，因此，在已运行智能变电站中，虚端子异常较少出现。 1.2 光纤回路异常 智能变电站中光纤回路代替常规电缆回路的作用，其重要性不言而喻。光纤回路主要有以下两种异常： 1.2.1 光纤中断 异常影响：该光纤中二次设备之间交互的数据中断，造成变电站结构发生断裂，失去对一次设备的监控及保护。 异常表现：监控后台显示相关间隔数据断链。 处理方法：由监控后台显示的报文以及SCD文件分析光纤异常位置，在退出相关二次设备后，用光功率计、光衰耗计检查该光纤回路的完好性，若确实发生中断，更换备用光纤芯。 1.2.2 光纤衰耗过大 异常影响：该光纤中二次设备之间交互的数据不定时、不定期发生中断，造成变电站结构发生断裂，失去对一次设备的监控及保护。 异常表现：监控后台显示相关间隔数据断链，一定时间后复归，可能会重复出现。 处理方法：由监控后台显示的报文以及SCD文件分析光纤异常位置，在退出相关二次设备后，用光功率计、光衰耗计检查该光纤回路的是否衰耗过大，采用酒精棉对光纤接头进行擦拭，再次用光功率计、光衰耗计进行测量，若不能改善，则更换备用光纤芯。 1.3 数据断链异常 1.3.1 异常原因 数据断链异常是智能变电站最常见的异常之一，也是危害最大的异常之一。造成数据断链的原因很多，以下为常见原因： （1）物理回路异常
物理回路异常主要指光纤回路异常，包括光纤终端，光纤衰耗过大等。处理方法见4.2。 （2）物理端口异常 物理端口异常主要指二次设备光端口在长期运行的情况下，出现端口过热，物理松动等原因造成的数据发送问题，与装置的运行环境，产品质量有关。 （3）软件运行异常 软件运行异常主要指二次设备在长时间运行时，程序软件出现运行异常，逻辑BUG等造成的数据发送问题。 （4）网络风暴 网络风暴主要指在变电站拓扑中，交换机配置、运行出现问题，或网络拓扑结构异常造成的大量数据在网络交互，导致正常数据无法进行处理的异常现象。 1.3.2 处理方法 在发生数据断链异常时，运维人员应及时向有关部门汇报，並保存现场监控报文，查询网路报文分析仪在该时刻记录的报文并予以保存。数据断链异常处理过程大致如下： （1）读取监控报文，详细记录报文容，异常发生的准确时间； （2）判断是否由于其他原因造成的数据断链，如装置失电等； （2）由报文容判断断链发生的位置、断链回路类型（点对点/组网），或根据监控过程层网络结构图判断断链发生的装置、回路类型； （3）根据监控报文时间，在网络报文分析仪上找到该时间的网络报文，并做好记录工作； （4）检查订阅端装置自检告警，确认断链回路； （5）检查该回路光纤连接是否完好； （6）检查网络报文分析仪上，该断链回路的发送端是否正常发送，是否存在丢帧，是否存在帧离散度过大的现象；（网络报文分析仪会以红色字体显示异常发生的时刻，以及异常名称）； .页脚.
GOOSE网络在智能化变电站中的重要性及其事故处理 李卫华
GOOSE网络在智能化变电站中的重要性及其事故处理李卫华摘要：随着社会的发展，智能化变电站将会成为未来的主流。在文章中介绍智 能变电站的基本组成，着重讲解GOOSE网络在其中的重要性。以天目湖变电站在2013年4月27日，发生天溧2M73开关智能终端GOOSE链路A断链为例，讲述GOOSE网络事故处理流程及处理方法。 关键词：智能化变电站；GOOSE网络；事故处理 1 智能化变电站 智能化变电站是变电站建设的发展趋势，智能化变电站是由智能化一次设备(电子式互感器、智能化开关)和网络化二次设备分层(过程层、间隔层、站控层)为 基础，以统一的通信协议(IEC61850通信规约)构建而成，从而实现变电站内部智 能电气设备间信息的共享和互操作的变电站。 1.1 智能化变电站的组成 智能化变电站的结构可概括为：站控层、间隔层和过程层。站控层包括基于IEC61850建设的计算机监控系统、一体化信息平台，可以通过网络汇集全站的实 时数据信息并与电网调度实时通讯。间隔层是基于站控层IEC61850协议建设的成套继电保护、测控装置，其主要功能是执行数据承上启下的通信传输功能，另外 还可以是基于全站过程层网络信息共享接口的集中式数字化保护及故障录波装置。过程层包括由传统互感器或罗氏线圈原理电子式互感器（ECT、EVT），或光学原 理电子式互感器（OCT、OVT）等智能一次设备、合并单元和智能终端组成，能够完成实时运行电气量的采集、设备运行状态的监测、控制命令的执行。 1.2 GOOSE网络的重要性 二次设备网络化是智能化变电站的重要特征，二次回路的连接变成了GOOSE 网络的通信连接，保护装置、测控装置、智能终端均接入到GOOSE网交换机中。GOOSE网络对智能化变电站安全稳定运行而言至关重要，GOOSE网络就是智能化变电站的中枢神经网络。继电保护设备与本间隔智能终端之间通信采用GOOSE点对点通信方式;继电保护之间的联闭锁信息、失灵启动等信息采用GOOSE网络传 输方式。 间隔层是由保护、测控、计量、录波等若干个二次子系统组成，能够独立完 成间隔层设备的就地监控功能并且能够达到“承上启下”的功能。在功能方面与传 统变电站大致相同，但实现这些功能的方法却大相径庭，具体表现在：（1）接口：传统保护只需支持传统的1A/5A/100V的模拟量接口，数字化保护需支持点 对点模式、GOOSE模式的SV和GOOSE接口，并支持DAU方案；（2）通讯规约：传统保护为103规约，数字化保护需支持IEC 61850规约；（3）配置原则变化：220kV及以下电压等级均可配置保护、测量一体化的装置；（4）校时方式：支持IEEE 1588及光纤B码校时方式。 2 举例 为了保证电力系统运行的可靠性，故障时断路器可靠动作，智能化变电站保 护都是双重化配置，过程层和间隔层设备都是第一套对应A网，第二套对应B网，两套之间相互独立。一般情况当单个二次设备发生异常时，电网仍能正常的可靠 运行。以500kV天目湖变在2013年4月27日，发生天溧2M73开关智能终端GOOSE链路A断链为例，简述GOOSE断链发生时的处理方法。 2013年04月27日 14:52省监控通知500kV天目湖变现场值班员“天溧2M73 开关智能终端GOOSE链路A断链”。现场检查后发现后台光字牌“天溧2M73保测
智能变电站中的GOOSE技术
智能变电站中的GOOSE技术 智能变电站（Intelligent Substation）是一种基于智能化技术的现代化电力系统设施，它利用先进的通信、控制和保护技术，实现了变电站设备之间的智能互联，提高了电力系统的可靠性、经济性和安全性。而其中的GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）技术则是智能变电站中的重要组成部分。本文将详细介绍智能变电站中GOOSE技术的原理、特点和应用。 GOOSE技术具有许多特点，使其成为智能变电站中的理想通信方案。首先，GOOSE技术具有传输速度快、可靠性高的特点。由于采用了以太网通信协议，并使用了高速通信设备，GOOSE技术能够实现数据的快速传输和实时同步，确保了电力系统的快速响应能力和稳定性。其次，GOOSE技术具有灵活性和可扩展性。由于GOOSE技术采用了面向对象的编程概念，可以很容易地添加、修改和删除对象，实现设备之间的互联和信息交换。此外，GOOSE技术还具有独立性和兼容性的特点。它与特定设备的厂商无关，可以与多种设备和系统进行通信，实现不同厂家的设备之间的互操作性。 GOOSE技术在智能变电站中有着广泛的应用。首先，GOOSE技术可以实现设备之间的保护和控制信息传递。通过将设备状态信息封装成GOOSE 对象，可以实现设备之间的保护和控制信息的快速传递，提高保护和控制系统的灵敏度和响应速度。其次，GOOSE技术可以实现设备之间的同步和协调。通过在每个设备上设置时间戳，可以保证信息的同步和协调，并消除网络延迟和传输错误带来的问题。此外，GOOSE技术还可以实现设备的状态监测和故障诊断。通过对接收到的状态信息进行分析和处理，可以实
基于智能变电站GOOSE通信中断原因分析
基于智能变电站 GOOSE 通信中断原因分 析 [摘要]智能变电站的应用是我国的一大进步，它是在进行传统的变电站的基础上发展。智能变电站除了拥有一些传统变电站的优势外，它还具有电网实时控制、自动调节等各种功能。智能变电站的正常运转离不开GOOSE通信的支持，但在实际应用过程中有时会出现GOOSE通信中断的现象。本研究通过对智能变电站GOOSE通信中断的原因分析，提出了相关的改进方法，希望可以减少智能变电站GOOSE通信中断事件的发生，使智能变电站更好地运行。 [关键词]GOOSE；智能变电站；通信方案 前言：信息化时代的发展离不开电力的支持，智能变电站的出现不仅提高了工作人员的效率，还为我们的生活提供了许多便利。智能变电站GOO SE通信中断对人们生活的影响比较大，在实际工作过程中工作人员可以通过采取一些措施减少其发生的概率。从各个方面对现有的工作进行完善，尽可能地将损失降低到最低。 1.智能变电站GOOSE通信中断原因分析 1.1装置短路 智能变电站GOOSE通信中断比较常见的原因之一是装置短路，装置短路造成的原因有多种，可能是装置本身的问题，也可能是外部的一些原因造成的。[1]我们通常所说的短路,一般指的是一根导线架在一个元件两端,当有电流流过,电流就会"找"电阻小的那一路走,这样如果导线电阻为零,所有的电流都会由导线流过，从而造成了短路现象的发生。短路之前电流从原定的线路经过就可以发挥作用。但是当装置发生短路的时候电流不会按照既定的路线，而是会从旁路导线经过，这样就会使装置的一部分没有电流通过的地方无法发挥其正常作用，从而造成了GOOSE通信中断。常见的装置短路的原因有相关设备、元件的损坏，自然的原因
智能变电站GOOSE链路告警信号分析及处理
智能变电站GOOSE链路告警信号分析及处理 徐云 【摘要】针对一起智能变电站GOOSE链路告警信号故障,通过分析现场设备的检查情况、故障点判断,查出了故障原因,并对原因进行分析,提出了防止故障再次发生的措施,以为今后同类故障的处理提供借鉴. 【期刊名称】《电力安全技术》 【年(卷),期】2018(020)011 【总页数】2页(P69-70) 【关键词】智能变电站;GOOSE链路;信息共享;光纤 【作者】徐云 【作者单位】国网安徽省电力公司安庆供电公司,安徽安庆246003 【正文语种】中文 0 引言 某220 kV智能变电站220 kV开关智能终端B套发GOOSE链路告警信号。该间隔层设备包括智能终端A，B 2套，合并单元A，B 2套，保护装置2套、测控装置1套，通过光纤组网实现信息共享和交互。该间隔为运行设备，发上述告警信息时，监控画面显示该间隔遥测数据刷新正常。 1 故障分析及排查处理 合并单元采集遥测数据，智能终端采集遥信数据及实现开关、刀闸、档位分合控制
功能。根据故障信息，自动化技术人员对故障原因进行了排查。 1.1 现场设备检查情况 在变电站监控后台机查看告警信息，告警窗发“220 kV某开关智能终端B套发GOOSE链路告警”信号，该间隔遥测数据刷新正常。 检查该间隔测控装置，测控装置面板上GOOSE灯闪烁(设备正常情况下该灯常亮，且为绿色，灯闪烁表示该装置部分信息没有接收到)。由于遥测数据刷新正常，表 明CPU插件正常运行、遥测采样板正常运行，测控装置正常。 该间隔保护装置运行良好，无任何告警信号，且装置面板上无告警灯亮。 该间隔智能终端B套GOOSE灯亮，且装置告警灯亮红色。 1.2 故障点判断 (1) 结合后台监控数据、测控装置显示情况，判断为测控装置没有接收到部分信息而导致GOOSE灯闪烁，说明测控装置运行正常。 (2) 保护装置运行正常无任何告警信息，保护装置信息采集属于直采直跳，保护装置接收智能终端信息正常，且该间隔测控装置接收其他信号正常，可以判断保护装置和智能终端装置运行正常。 综上分析，判断故障原因为信息采集传输通道出现故障。信息采集传输通道包括装置信号接收与发送光口、传输介质光纤、传输转换接口光纤配线架、组网设备交换机及端口，初步确定故障点在传输通道上。于是，现场逐步对传输通道内的装置进行排查确认。 1.3 故障排查及原因分析 现场技术人员通过检查测控装置，智能终端收、发数据光口后，确定装置光口正常。由于测控装置信号接收在正常情况下先通过网络交换机，后从网段上选取，其整个接收过程需要明确该间隔组网情况。因此，反复查看图纸，梳理光纤通道情况，即从智能终端至组网中心交换机、从中心交换机至测控装置依次进行检查，最终发现
智能变电站继电保护GOOSE回路安全措施研究
智能变电站继电保护GOOSE回路安全措 施研究 摘要： 随着电力系统的快速发展和信息化程度的提高，智能变电站的应用越来越广泛。GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)是智能变电站中常用的一种通讯方式，它可以实现对继电保护的快速通讯和控制。然而，GOOSE回路本身具有漏洞，存在着安全隐患，容易被攻击者利用。因此，研究智能变电站继电保护GOOSE回路的安全措施，对于保护电力系统的稳定运行具有重要意义。 本文首先介绍了智能变电站和GOOSE通讯方式的基本概念和原理，然后分析了GOOSE回路存在的安全漏洞和攻击方式。接着，针对这些漏洞和攻击方式，提出了一系列改进措施，包括：加强密码学安全、加强权限管理、加强访问控制、加强网络层安全等。最后，通过实验和模拟验证了这些安全措施的有效性和可行性，证明了它们可以有效地提高GOOSE回路的安全性和可靠性。 关键词：智能变电站；GOOSE通讯；继电保护；安全漏洞；安全措施 引言 随着电力系统的快速发展和信息化程度的提高，智能变电站的应用越来越广泛。智能变电站是一种利用先进的电力自动化技术和信息技术集成、优化设计的新型变电站，具有能耗低、效率高、可靠性强等优点。在智能变电站中，继电保护是保障电力系统稳定运行的关键设备之一。为了实现继电保护的快速通讯和控制，智能变电站中常用的一种通讯方式是GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)。 GOOSE是IEC 61850标准中定义的一种基于报文通讯机制的数据传输方式，具有快速、可靠、实时等特点。在智能变电站中，GOOSE回路主要用于继电保护
基于智能化变电站GOOSE通信中断原因分析
基于智能化变电站GOOSE通信中断原因分析GOOSE通信是满足智能化变电站系统报文的需求机制采用IEC61850的运 行机制进行运行的一项通信机制。通过对GOOSE的掌握实现对智能化变电站的保护工作，在进行空间信息交流和检测监控的过程中实现系统保护功能。建立系统保护模型，整合网络资源，实现共享的信息數据交换平台。在整个智能化变电站中起着重要的作用，一旦GOOSE通信造成系统中断，就会对整个智能化变电站造成严重的影响，因此需要了解GOOSE通信原因进行更好的解决处理方法。 标签：GOOSE通信；智能化；变电站；原因 在智能化变电站使用的过程中GOOSE通信对整个变电站起着非同寻常的意义。在整个GOOSE发展的过程中，变电站的安全信息，增加了整个变电站的可靠性。在GOOSE通信的使用过程中，优化了整个通信环节，在对工作的运行、维护、使用过程中提供了较大的便利，很好地节约了工作成本。所以一旦GOOSE 出现通信中断问题，对整个变电站会造成很大的影响，下面对这一事件发生的原因进行分析，并对这一方案提出解决方法。 1 简介GOOSE的通信方式 相对于传统接线，GOOSE的工作方式有所不同在进行开关信号选择操作的同时，需要进行不同的选择方式。 和传统接线方式相比较，GOOSE通信的接线方式有所不同。传统的接线方式在电缆和保护装置之间进行交错式的连接，容易造成连接时的混乱。在GOOSE 通信过程中二次电缆被关系取代，采用了更加先进的连接方式进行信号的传导，优化了速率和信号的稳定性等关键因素。 2 智能化变电站GOOSE通信中断原因 智能化变电站中GOOSE通信技术被广泛使用，在GOOSE这一技术被广泛使用过程中，也会出现一些问题，其中最引人注目的便是GOOSE通信中断问题。这一问题在相关部门中被广泛关注，对问题发生原因进行更加有效的分析研究。运行的环节分为几个阶段，开关的控制阶段，设备间隔保护阶段，设备功能控制阶段。每一阶段有着特定的阶段操作流程，在操作运行的整体过程中，需要进行更加合理有效的通信操作。 2.1 装置短路 装置短路是GOOSE通信中断的重要原因之一，智能化变电站是一个操作系统繁琐复杂，含有多个电路元件共同作业的变电系统，某个电路元件出现短路现象，就会造成整个电路系统的短路，如果开关出现问题，就会影响整个电路系统的流通，没有通过电流的电路就会造成整个GOOSE通信系统的短路。没有通过
500kV智能变电站GOOSE中断及SV中断异常分析及处理
500kV智能变电站GOOSE中断及SV中断异常分析及处理 摘要：智能电网本身具备的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全等 优势十分明显，是适应用户用电要求、社会经济发展与全球能源互联网建设要求 的必经之路。随着智能电网的快速发展，二次系统的安全稳定也迎来了更高的要求，GOOSE网与SV网是智能变电站数据传输的主要载体，是保障站内各间隔数 据交换与正常运行的基础，本文从设备运行分析的角度，浅谈GOOSE网与SV网 的链路中断问题的解决办法。 关键词：智能变电站；GOOSE网；SV网 1 引言 智能电网的优势在于通过先进的传感技术和测量技术、先进的设备技术、 先进的控制方法和先进的决策，从而实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境 友好和使用安全的目标。作为智能电网的重要组成部分，智能变电站是实现坚强 智能电网建设中能源转化和控制的核心平台之一。 随着全球能源互联网的快速发展，投入运行的智能变电站也越来越多，智能电网 快速发展为我国经济发展提供了保障、为人民生产生活用电提供了保障。智能变 电站二次系统的建设决定了一体化信息共享平台的可靠性、稳定性、可控性。 2 智能变电站组网方式 智能变电站的组网方式可称为“三层两网一标准”，其中“三层”即为站控层、过程 层和间隔层。“两网”即为联接站控层和间隔层的MMS网，联接间隔层和过程层 的GOOSE网、SV网，且MMS网、GOOSE网和SV网三者完全独立配置，其中不 同电压等级的GOOSE网、SV网也是相互独立的。“一标准”即为IEC61850标准。 过程层设备主要包括智能终端、合并单元，间隔层设备主要包括保护装置、测控 装置、故障录波装置、电度表、网络分析仪、PMU装置，站控层设备主要包括监 控主机、五防主机、远动装置、保信子站。 改变了传统变电站通过电缆实现各设备间保持物理连接的状况，智能变电 站通过光纤和交换机组网改变了模拟信号点对点传输模式，实现了虚拟报文网络 传输模式。智能变电站二次系统中保护仍是双重化配置，且与双重配置的过程层 网络（GOOSE网、SV网）成一一对应关系。相应的，智能终端及合并单元亦是 双重化配置，与保护装置及过程层网络实现一一对应关系。保护联锁闭锁信息、 失灵启动信息、开关位置信号等均采用GOOSE网传输，电压、电流量通过合并单元转化为数字量采用SV网传输。由此可见GOOSE网、SV网链路是决定站内设备 间通信的重要环节。 3 GOOSE中断及SV中断信号分析 3.1 GOOSE中断 GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）一种面向通用对象的变 电站事件，基于发布/订阅机制，和可靠地交换数据集中的通用变电站事件数据值的相关模型对象和服务。“GOOSE中断”信号是用来监视GOOSE链路健康状况的信号。GOOSE网络在接收报文的允许生存时间的2倍时间内没有收到下一帧有效的GOOSE报文时，则判断GOOSE链路中断。 GOOSE链路中断时，可能影响开关/刀闸位置量、失灵启动保护信号、保护联锁 闭锁信号、跳合闸信号、SF6压力报警等信号的传输，从而影响保护的正确动作。智能站双重化保护配置通常采用两种跳闸方式即直跳和网跳。通常情况下线路保
浅谈智能变电站断链验收
浅谈智能变电站断链验收 摘要：智能变电站将设备智能化，信息的传输除了直接传输外，还可以通过网 络进行传输，在通道因各种原因断开时，设备能否正确、及时报警，关系着设备 安全运行，所以在投运验收时，对断链的验收是至关重要的，本文以扬州分部的 张钢变为例，浅谈断链验收的经验。 关键词：智能变电站；GOOSE；断链 引言 只有保证在投运时断链报警功能正常，才有助于投运后根据设备断链情况进 行故障点的准确定位，由此，运维人员一定要严把验收关，但断链不同于以往的 闭锁和压板等功能验收，需结合断链的报警机理，结合信号流图母版，参阅虚端 子表和光缆联系表，来制作断链闭锁验收卡，现对其中的一些验收卡制作细节加 以探讨。 一、智能变电站信号流的解析信号流 1.合并单元 电压信号由母线合并单元级联得到，母线合并单元上送两条母线的电压，合 并单元根据智能终端提供的母刀信息进行电压切换，而电流量是由一次设备分送 至两个合并单元。合并单元需向测控、线路保护、计量、母差保护等设备输送SV 信号。由错误!未找到引用源。可见线路保护和母线保护为直采方式，其他设备的SV信号则是通过交换机进行网络传输。 2.智能终端 首先智能终端是母线保护跳闸、线路保护跳闸、测控遥控操作的执行机构， 通过电缆直接连接，直接采样，直接跳闸。其次智能终端也会采集GIS本体信号，闸刀、开关位置等一次设备信息上送保护、合并单元和测控等设备。 3.保护装置 保护装置获取合并单元的电流信息进行计算，若判定为故障则向智能终端发 跳令跳开关。同时线路保护和母线保护之间还有启失灵、闭重、远跳等沟通。全 站采用六统一设计，两套保护分别启动断路器的两个跳圈，两个保护分别启动两 套母差保护的失灵，再由母差保护中的失灵保护进行失灵判别和出口。 二、GOOSE链路中断机理解析 1.GOOSE链路中断有三个关键概念： 一是GOOSE链路中断告警的装置是此GOOSE信号的接收方，应重点检查信 号发送方和从发送方至接收方的传输通道；二是装置的GOOSE链路是指逻辑链路，并不是实际的物理链路，一个物理链路中可能存在多个逻辑链路，因此一个物理 链路中断可能导致同时出现多个GOOSE链路告警信号；三是装置根据业务不同可能存在多个GOOSE链路，监控中心GOOSE链路中断信号是装置全部GOOSE链路 中断信号的合成信号，因此与哪台装置之间发生的通信中断需要根据变电站内具 体的GOOSE链路中断信号判断。 2.运行设备GOOSE链路中断的原因通常有两个： 一是GOOSE发送方故障导致数据无法发送或发送错误数据，如发送方装置通 信板卡断电或故障等；二是GOOSE传输的物理链路发生中断，如光纤端口受损、受污、收发接反、光纤受损、损耗等原因导致的光路不通或光功率下降至接收灵 敏度以下，交换机断电或光模块故障等。
智能变电站继电保护GOOSE回路安全措施研究
智能变电站继电保护 GOOSE回路安全措 施研究 摘要：分析了GOOSE 回路不同隔离技术的实现机理及其优缺点，研究了检 修机制和软压板的实现原理；考虑到现有隔离技术可靠性的问题，建议智能变 电站 GOOSE 虚回路安全措施应该由至少两种不同原理的隔离技术构成；阐述了 智能变电站安全措施实施原则，并以 220kV 线路间隔检修为例，介绍了检修设 备与运行设备隔离措施实施案例。 关键词：智能变电站继电保护GOOSE回路安全措施研究 一、智能变电站继电保护GOOSE回路安全措施的实施原则 第一，对于智能变电站中电气断电比较明显的继电回路可 以进行单重的保护措施。第二，智能变电站中 GOOSE 回路中必须安装两种安全 保护措施，确保智能变电站继电回路的运行安全。第三，在对纵联保护信号进行 修改的过程中，为了保证修改质量，在必要情况下可以将纵联中的光纤装置卸除。第四，在实施安全措施的过程中，减少光纤插头的插拨次数，避免插头与空气过 多接触产生污染或者损坏的情况。在实施智能变电站继电保护回路安全措施的过 程中，为了确保安全措施的有效实施，要严格遵守以上原则进行. 二、保护智能变电站继电保护GOOSE回路安全的有效措施 2.1落实双重安全措施，提高GOOSE回路的安全性 在对智能变电站继电回路安置双重安全措施的过程中，主 要从以下两个方面进行，一方面为安装发送软压板的安全措施。在此过程中，首先，要对继电回路中的发送软压板进行检查，保证其处于正常的运行状态。其次，将检修设备安装在继电回路中。最后，在安装完毕后，将继电回路中的检查设备 以及 GOOSE 回路中的软压板撤离系统。另一方面，安装接收软压板的安全措施，
智能变电站SV、GOOSE断链研究
智能变电站SV、GOOSE断链研究 摘要：随着电网自动化和计算机通信技术的进步，智能变电站将作为未来变电 站的主流，智能变电站与常规站相比有诸多优点，但是智能变电站在运维过程中 会遇到各类SV、GOOSE网络断链问题，此类问题在常规站中并不存在，因此本 文将对智能站特有的SV、GOOSE断链问题进行研究。 一前言 根据《智能变电站技术导则》的定义，智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化 为基本要求,自动完成信息釆集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并 可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级 功能的变电站。 SV：英文全称采样值。SV信息包括互感器二次侧的电流、电压值，SV链路相当于传统变电站的二次交流电缆。它是经合并单元(MU)整合、打包，再由传输介 质或交换机传送到智能装置(IED)的电气量信息。SV报文在过程层和间隔层之间传送。 GOOSE：GOOSE报文的全称是通用面向对象的变电站事件。采用发布者/订阔 者的方式，实现装置间一点对多点数据的快速传递。在继电保护系统中，GOOSE 报文一般作为跳合闸信号、开关位置信息和闭锁信号、告警信号等信息的载体,在 保护单元和智能终端之间及GOOSE中传输。GOOSE信息在过程层和间隔层以及 间隔层内部传送。 二 SV断链 合并单元在发送SV 采样报文的同时，也在接收或发送GOOSE 报文。合并单 元的断链包括SV和GOOSE断链两种。 当合并单元SV 断链时，保护和测控将采集不到任何采样数据时，保护和测控 装置将发出相应告警信号，并闭锁所有保护功能和同期功能。SV 断链多由硬件故 障引起，主要由合并单元故障、保护或测控故障、保护或测控与合并单元之间的 通信链路故障等原因引起。 合并单元本身故障引起的SV断链主要表现有：合并单元发装置异常或装置闭锁等告警信号，与合并单元相关的装置均发采样中断告警。需要停用与该合并单 元有关的保护进行处理。 保护故障引起的SV断链主要表现有：保护或测控发装置异常或装置闭锁等告警，而与此合并单元相关的其他装置采样均正常，可以停用相关保护进行处理。 通信链路故障引起的SV断链。若保护与合并单元之间的通信链路故障时，会引起相关保护发采样中断。若为网络交换机故障时，则会引发该间隔内设备的断 链告警。此时，应逐级检查通信链路，包括合并单元发信光口、连接光缆、网络 交换机和保护装置收信光口等。 三 GOOSE断链 GOOSE断链主要由合并单元硬件故障、合并单元的GOOSE 传输链路故障等引起。 合并单元与智能终端GOOSE断链。断链后合并单元保持断链前的开入量状态，若此时母线闸刀位置发生改变，将导致线路合并单元采集的母线电压与实际不一致。应逐级检查通信链路，包括合并单元和智能终端通信光口、连接光缆、网络 交换机等。