简述智能变电站采样跳闸模式的应用

高世伟

小【摘 要】智能变电站与常规变电站相比，不同之一就是采用跳闸模式的变化，智能变电站电量信号传输由电缆传输变化为数字共享，光纤传输，由于数字量信息方便共享，数据共享就可以使用网络保护，从而智能变电站的采样跳闸模式可以有多种灵活的组合方式，主要有直采直跳、网采网跳、直采网跳方式。这三种跳闸方式各有优缺点。从而进行了比较。

【关键词】智能变电站 直采直跳 网采网跳 直采网跳

智能变电站与常规综合自动化变电站相比，智能变电站最大的变化在于二次系统，其中之一就是采样跳闸模式的变化。常规变电站电流电压和开入开出通过电缆传输，每根电缆芯只能传输一个电量，因此常规变电站具有天然的直采直跳模式；而智能变电站的电流电压和开入开出由电量信号改为了通过光纤传输的数字信号，这使得变电站发生了质的变化，其中数字量信息方便共享，数据共享就可以使用网络保护，故智能变电站的采样跳闸模式可以有多种灵活地组合方式。

1 智能变电站采样跳闸模式经历阶段

智能变电站在采样模式方面经历了几个阶段：2005-2008年，以点对点方案为主，单间隔采用IEC61850-9-1的报文格式或IEC60044-8 FT3报文格式，跨间隔采用IEC60044-8 FT3报文格式；2009年出现组网模式（网采模式），既是合并单元将采集的电流电压上传给交换机，保护测控装置从网上下载所需的电流电压，因此交换机是网采模式的重要设备，但由于担心交换机一旦出现故障即可导致全站保护装置采集不到电流电压，因此在2009年末，又回到点对点模式（直采模式），但区别之前是点对点、直采直跳模式，要求合并单元与保护装置为直采模式。

2 三种采样跳闸模式比较

IEC61850提出了GOOSE和SV采样值两种概念。GOOSE是一种面向通用对象的变电站事件，主要用于在多IED间传递信息，包括传输跳合闸信息（命令）；SV是基于发布/订阅机制，交换采样数据、集中采样值的相关模型对象和服务。GOOSE和SV解决了智能变电站的数据从源头就数字化的问题。

由于采用了数字信号，因此数据共享非常方便，故智能变电站的采样跳闸模式可以有多种灵活地组合方式。主要有直采直跳、网采网跳、直采网跳方式。以下是三种不同模式的优缺点。

直采直跳方案特点：保护装置以点对点通信模式和MU通信（合并单元），获取交流采样数据。保护跳闸，保护开入量通过保护装置和智能终端点对点通信模式实现，用于测控的信号、告警、位置等信息通过GOOSE网络实现共享。

网采网跳方案特点：保护装置以组网模式和MU通信（合并单元），获取交流采样数据。保护跳闸、开入量、信号、告警、位置等信息通过GOOSE网络实现共享。

直采网跳方案特点：保护装置以点对点通信模式和MU通信（合并单元），获取交流采样数据。保护跳闸、开入量、信号、告警、位置等信息通过GOOSE网络实现共享（表2-1）。

表2-1三种方案优缺点比较

跳闸方案 优点 缺点

直采直跳 1、装置之间直接用光纤连接，连接更可靠。

2、交流采样传输延时固定，交流采样同步较易实现。

3、点对点模式应用工程较多，工程应用经验较丰富。 1、系统可扩展性较差，不符合二次设备网络化的方向。

2、装置光纤接口较多，光纤连接复杂，维护不方便。

网采网跳 1、系统可扩展性好，符合二次设备网络化的方向。

2、与直采直跳相比，节省大量光纤连接与光纤接口，成本较低。 1、交流采样同步依赖与外部时钟，且交换机网络传输延时不固定，对网络采样的同步及实时性影响较大。

2、GOOSE传输依赖于GOOSE网，GOOSE网传输延时不固定，对跳闸出口时间有一定影响。目前光纤接口交换机成本较高，且交换机需留一定备用口，总体成本需综合考虑。保护交流采样依赖于SV网，SV网现阶段双网模式还不成熟。

直采网跳 1、与直采直跳相比，节省了保护与智能终端光纤连接与光纤接口，成本较低。

2、与网采网跳相比，保证了交流采样的可扩展性，且采样同步较易实现 1、交流采样系统的可扩展性差，不符合二次设备网络化的方向。

3 结语

直采直跳方案是现阶段主推模式，直采网跳方案属于过渡方案，当二次设备特别是交换机技术成熟运行很可靠时，网采网跳方案是一种最理想的方案。

参考文献：

[1]高翔.数字化变电站应用技术.北京：中国电力出版社，2007.

[2]国家电网公司基建部.智能变电站建设技术.北京：中国电力出版社2011.

[3]殷志良，刘万顺，杨奇逊 等.基于IEC61850的通用变电站事件模型[J].电力系统自动化，2005.

[4]徐锟耀，范昭勇，赵蔚娟 等.IEC61850标准下采样值传输的应用[J].电力系统及自动化学报，2009.