摘 要：在數(shù)字化變電站GOOSE網(wǎng)絡(luò)運行的過程中，主要對網(wǎng)絡(luò)跳閘可靠性的風(fēng)險進行分析，并結(jié)合相關(guān)處理措施，如，數(shù)據(jù)丟失處理措施、信號實時性處理措施以及其他處理措施等，為降低數(shù)字化變電站GOOSE網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)可靠性的風(fēng)險實施有效措施。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；變電站；GOOSE網(wǎng)絡(luò)；可靠性；風(fēng)險

引言

電力是人們?nèi)粘Ｉ钌a(chǎn)以及工作中應(yīng)用的重要能源，電力供電的可靠性直接影響到電力企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展，變電站作為電力供電系統(tǒng)的樞紐，在電力系統(tǒng)中占有重要的地位。自從數(shù)字化變電站發(fā)展以來，GOOSE網(wǎng)絡(luò)通信也受到電力企業(yè)的關(guān)注，并且也將GOOSE網(wǎng)絡(luò)通信方式有效地應(yīng)用到數(shù)字化變電站中，對提高數(shù)字化變電站的通信水平有著重大的意義。但是，在數(shù)字化變電站GOOSE網(wǎng)絡(luò)通信實際運行中，卻存在網(wǎng)絡(luò)跳閘可靠性的風(fēng)險，對變電站的正常運行也造成一定的影響，為此，在文章中，主要對數(shù)字化變電站GOOSE網(wǎng)絡(luò)跳閘可靠性風(fēng)險進行分析。

1 GOOSE概述

GOOSE是一種網(wǎng)絡(luò)數(shù)字通信方式，是以P2P的通信作為基礎(chǔ)，相比于傳統(tǒng)的智能電子之間接線的網(wǎng)絡(luò)通信速度要快很多，在變電站內(nèi)應(yīng)用極為廣泛。GOOSE通信具有實時性、可靠性、快速性等優(yōu)勢，這也是其被廣泛應(yīng)用到變電站通信的主要原因[1]。在數(shù)據(jù)變電站中，開關(guān)量主要是通過GOOSE采用報文的方式將信息送出，而相應(yīng)的接收裝置可能是測控裝置、保護裝置，也可能是其他裝置，在這些裝置接受到報文之后，利用人機界面將接收數(shù)據(jù)的解析結(jié)果傳達給用戶。從GOOSE網(wǎng)絡(luò)通信的組成來說，主要包括保護裝置、交換機、智能終端等，如圖1所示。另外，如果發(fā)送方和接收方都按照規(guī)范標準進行的話，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，那么接收方會及時發(fā)現(xiàn)故障，并采取報警措施，同時制訂相應(yīng)的處理方法以及保護措施，對提高數(shù)字化變電站運行效率有著一定的作用。

圖1 GOOSE網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

2 數(shù)字化變電站GOOSE網(wǎng)絡(luò)跳閘的可靠性風(fēng)險分析

數(shù)字化變電站GOOSE的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要分為星形、總線形、環(huán)形等結(jié)構(gòu)形式。星形結(jié)構(gòu)形式，主要依據(jù)任意兩點之間通信線路最短的原理，網(wǎng)絡(luò)通信速度較快，但是，如果要實現(xiàn)星形結(jié)構(gòu)通信形式的話，需要布置繁多的線路[2]。而且，一旦數(shù)字化變電站內(nèi)交換機出現(xiàn)故障，所有與故障交換機相連的通信線路的通信也將受到直接的影響，甚至出現(xiàn)通信線路中斷的現(xiàn)象?？偩€形結(jié)構(gòu)形式，相對于星形結(jié)構(gòu)來說，其結(jié)構(gòu)布線較為簡單，主要是通過串接多臺交換機的方式來實現(xiàn)相互之間的通信，但是，一旦串聯(lián)線路上的一臺交換機發(fā)生故障，也會引起故障線路兩邊的交換機通信終端出現(xiàn)故障，嚴重影響到數(shù)字變電站通信的可靠性。環(huán)形結(jié)構(gòu)主要是需要一個邏輯斷點，該邏輯斷點具有自動愈合的功能，一旦變電站內(nèi)的一臺或多臺交換機發(fā)生故障，通過邏輯斷點的自動愈合功能，不會耽誤其他交換機之間的信息通信功能，相對來說環(huán)形的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信可靠性較強，但是，該形式在實際使用中，因為受到私有協(xié)議的影響，極有可能產(chǎn)生環(huán)網(wǎng)風(fēng)暴的風(fēng)險，對整個變電站的通信可靠性都造成一定的影響。

另外，在雙網(wǎng)冗余方式之下，雖然能夠保證變電站內(nèi)任意一臺交換機出現(xiàn)故障，還能保證其他交換機網(wǎng)絡(luò)通信的正常，但是，在實際的變電站工程應(yīng)用中，雙網(wǎng)冗余的通信會應(yīng)用到私有協(xié)議，而且，通信裝置程序相對來說也比較復(fù)雜，不僅會增加變電站運行通信數(shù)據(jù)信息處理的工作量，而且從本質(zhì)上來講，還是很難消除網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的危險因素[3]。

3 數(shù)字化變電站GOOSE網(wǎng)絡(luò)跳閘可靠性風(fēng)險的處理措施

GOOSE網(wǎng)路結(jié)構(gòu)在數(shù)字變電站中的應(yīng)用，對信息傳統(tǒng)的可靠性、準確性有著巨大的作用，相比傳統(tǒng)的通信方式，GOOSE網(wǎng)絡(luò)通信更適合當(dāng)今變電站發(fā)展的形勢。但是，GOOSE網(wǎng)絡(luò)跳閘可靠性的風(fēng)險對數(shù)字化變電站通信的安全性、可靠性造成一定的影響，甚至威脅到數(shù)字化變電站的正常運行，因此，要通過采取相應(yīng)措施來降低數(shù)字化變電站GOOSE網(wǎng)絡(luò)跳閘可靠性風(fēng)險，這樣才能充分發(fā)揮出GOOSE網(wǎng)絡(luò)通信的優(yōu)勢。具體如下：

3.1 數(shù)據(jù)丟失處理措施

從上述分析得知，一旦GOOSE網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題，就會造成變電站的通信數(shù)據(jù)信息出現(xiàn)丟失的現(xiàn)象，對變電站的正常運行以及數(shù)據(jù)采集造成極大的影響。針對數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象，可以在保護裝置內(nèi)設(shè)置雙重化的光纖結(jié)構(gòu)來連接獨立的GOOSE雙網(wǎng)，在變電站GOOSE通信系統(tǒng)正常運行的過程中，一旦某個線路出現(xiàn)通信問題的話，可以通過另外一條線路進行通信，雖然保護裝置是分別與GOOSE雙網(wǎng)進行獨立連接的，但是，相互之間有一定的聯(lián)系，這樣可以確保數(shù)據(jù)不會出現(xiàn)丟失的現(xiàn)象[4]。例如，在某市變電站運行的過程中，由于受到外界因素的影響，使得變電站GOOSE網(wǎng)絡(luò)存在跳閘的風(fēng)險隱患，為了避免風(fēng)險因素對變電站的運行造成影響，對變電站GOOSE網(wǎng)絡(luò)實施雙線通信，這樣可以避免線路問題對通信質(zhì)量造成的影響。

3.2 信號實時性的處理措施

數(shù)字化變電站主要依靠信號的相互傳輸來完成，對信號的實時性要求極高，為了確保GOOSE網(wǎng)絡(luò)通信信號的實時性，可以在保護裝置內(nèi)的保護GOOSE網(wǎng)絡(luò)報文接口獨立于MMS報文，同時，可以將網(wǎng)路接口與保護DSP直接相連，信號數(shù)據(jù)傳輸需要保證實時性的處理功能，一旦信號數(shù)據(jù)丟失，通過信號實時性的處理可以及時發(fā)現(xiàn)信號丟失的現(xiàn)象，進一步提高信號傳遞的準確性，而且，在保證信號傳輸實時性的基礎(chǔ)上，可以對變電站運行過程中存在的風(fēng)險也能夠及時的發(fā)現(xiàn)并給予相應(yīng)的提示，從而提高數(shù)字化變電站運行的可靠性，這樣對保證GOOSE網(wǎng)絡(luò)通信信息的實時性有著極大的作用。

3.3 其他處理措施

除了以上所提到的措施之外，還有其他規(guī)避風(fēng)險的措施。例如，當(dāng)保護裝置接收到GOOSE報文時，要對GOOSE報文的多播地質(zhì)進行檢查，要由專業(yè)的檢查人員負責(zé)，確保GOOSE網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性；如果預(yù)期的GOOSE報文發(fā)出，而相應(yīng)的設(shè)備卻沒有收到預(yù)期的GOOSE報文的情況下，可以通過數(shù)字化變電站的后臺人機界面來對GOOSE斷鏈的信息發(fā)出相應(yīng)的報警，以提示用戶對鏈路進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)GOOSE網(wǎng)絡(luò)通信線路的斷路位置，并及時維修，提高GOOSE網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。

4 結(jié)束語

數(shù)字化變電站主要應(yīng)用的是GOOSE網(wǎng)絡(luò)通信方式，而GOOSE網(wǎng)絡(luò)通信方式的應(yīng)用也增加了數(shù)字化變電站運行工作的難度，不僅要重視變電設(shè)備的更新、維修等，還要注重GOOSE報文通信傳輸?shù)目煽啃?。在文章中，通過對數(shù)字化變電站GOOSE網(wǎng)絡(luò)跳閘可靠性風(fēng)險的分析，可以了解到GOOSE網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險存在的因素，并通過數(shù)據(jù)丟失處理措施、信號實時性處理措施以及其他處理措施等幾方面的處理措施來降低網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險，從而保證數(shù)字化變電站的正常運行。

參考文獻

[1]李小濱，韓明峰.GOOSE實時通信的分析與實現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2009（10）.

[2]薛睿.線路冗余保護：GOOSE網(wǎng)絡(luò)在數(shù)字化變電站的拓展應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011（02）.

[3]曹海歐，嚴國平，徐寧，等.數(shù)字化變電站GOOSE組網(wǎng)方案[J].電力自動化設(shè)備，2011（04）.

[4]范榮全，肖紅，李琪林.智能變電站GOOSE通信網(wǎng)實時性分析[J].計算機科學(xué)，2011（S1）.

作者簡介：劉戈（1983-），男，廣東韶關(guān)人，電氣工程師，研究方向：變電繼保技術(shù)、變電繼保管理、智能電網(wǎng)技術(shù)等。