基于IEC61850的安稳装置站间通信研究

“三华”特高压同步电网建设和大规模分布式能源的接入，对我国电力系统安全可靠运行带来新的挑战。近些年频发的国内外大停电事故彰显了大电网的脆弱性，大部分事故的直接原因均为继电保护误动或拒动引起的连锁故障。作为电网的第二道防线关键组成的安稳装置通过切机及切负荷等措施，减小事故影响范围，避免连锁故障的发展，保证系统稳定运行。第二版IEC61850将变电站内通信扩展到变电站之间，为安稳装置之间能够实现广域、快速有序配合动作提供新的解决方案。本文研究了第二版IEC61850标准给安稳装置变电站间通信的影响，给出解决方案和接口实现。首先简述了安稳装置的功能和通信方式，总结了安稳装置研究现状，提出现有安稳装置站间通信方式不能满足IEC61850的要求、基于IEC61850建模不完善以及缺少基于IEC61850的安稳装置站间接口解决方案等问题。针对现有站间通信方式不能满足要求的问题，通过分析第二版IEC61850对变电站间设备通信的要求，结合安稳装置站间通信特点，提出三种通信方式(EoMPLS/L2TPv3/VPLS)，并依据我国电力通信的现状和发展趋势分析了上述三种通信方式的可行性。针对安稳装置对IEC61850建模过程中存在的问题，对安稳装置在建模过程中功能不够完善进行分析和处理，补充无故障判别、站间通信等之前未定义的功能，并通过将原有的统一的故障判别拆分为两级的故障判别，在保证功能不变的情况下真正实现了面向对象建模的特点，同时将多维的策略表和安稳装置的定值表进行拆分和编号，通过定值组方式管理策略表和定值表数据。针对缺少基于IEC61850安稳装置站间通信接口的问题，分析安稳装置站间通信内容，结合第二版IEC61850对变电站之间通信接口要求，采用GOOSE和SV来传输变电站之间切机切负荷命令以及电气量信息，并在上位机开发了模拟站间通信软件模拟安稳装置在变电站之间的通信功能。本文给出了基于IEC61850的安稳装置在通信方式、建模以及站间通信接口设计的解决方案，对安稳装置的IEC61850改造工程有一定的借鉴意义。