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摘要：广域后备继电保护系统是确保电力系统能够安全运行的重要基础，一个有效的继电保护装置还能在电力系统出现故障时，继续保持安全稳定的运行环境。由此可以看出对广域后备保护系统装置而言其质量和保护水平便显得尤为重要。正是由于保护装置的准确运行和动作迅速，这也使得电力系统恶化情况大大减少。而根据经验一般对于大规模的停电事故的发生都是由于继电保护系统的不完善以及技术的缺乏。伴随着广域同步测量及数字化等技术的发展，和后备继电保护系统的仿真建模和实现更是为继电保护问题提供了强有力的解决方法。
关键字：广域后备继电保护 建模 树型结构模型 信息服务模型
1、引言
随着经济发展，人们对生活质量要求的提高，电网的结构也越来越復杂化，并具有灵活的运行方式。但这也造成后备保护系统更难协调，往往会由于不恰当的操作而造成大的停电故障。而后来一种基于广域通信与纵联电流差动为原理的广域继电保护的提出，为后备保护提供了新的方向。而后来学者又对WAP进行研究，WAP是利用通信系统对电网广域信息的获取来进行构建，从而实现一套能够满足各种WAP算法功能要求的通信系统。这也是一个亟待解决的重要问题。伴随着IEC61850标准的颁布，其并没有涉及到WAP相关建模的信息，从而本文以区域主站集中式系统结构为出发点，并以IEC61850标准为模型分析，结合WAP有关知识进行WAP-IED树型结构、通信服务模型及信息交互模型的构建，来实现广域继电保护。
2、广域后备继电保护系统的仿真建模方法
IEC61850标准有着三个层次，包括逻辑节点和数据建模、逻辑设备建模和信息交互服务建模。而我们需要进行WAP-IED建模需要做以下这样几个工作：
（1）子站要以间隔作为基本的组成单位，而主站则是以这个单位进行监控，这也决定了子站LTU逻辑设备建模的单位是间隔。
（2）将LTU功能进行分解，并从标准中找到对应逻辑节点、数据和数据属性等，这样也有助于扩展。
（3）对客户端/服务器模型进行主站及子站的双边应用关联，并让主站对子站能够更好的维护、诊断和配置等管理信息传输，并进行数据集合和报告模型及变电站事件模型来进行子站与主站开关量信息的传输。
（4）为了获取子站的LTU模型，有这样两种方法，一种是静态获取方法，利用LTU的配置描述文件的读取，但这不能够让子站LTU模型信息变化得到适应。而动态获取方法是将客户端/服务器模型与子站LTU进行双边关联应用后，能够得到更多信息，而获取这些服务期目录、逻辑节点及数据后，可以看到动态的子站LTU模型更新的变化。
3、WAP逻辑设备的建模
其建模是为数据访问和通信提高方便。而把故障电压作为基础的广域继电保护，其将一套完整的WAP-IED互补性分解，可以表现出电流量、电压量、测量量及开关量输入输出、广域继电保护、故障定位、人机接口和设备故障检测告警灯功能。在WAP算法中还可以实现数据交互，当出现故障电压时，其子站就会将数据传送到主站，而这些信息主要是为了更好地了解区域内电网网络拓扑，主站会对这些信息即电压测量值和估算值进行故障定位，从而将控制命令传递给子站进行故障线路的切除。根据分析可以更清晰的了解WAP-IED的树型结构模型（如图1）。
4、WAP信息服务模型的建立
客户端/服务器模型其可以将信息流分为两类，一类是信息管理类ACSI服务，这主要包含双边或多播应用关联，读服务器目录及逻辑设备、节点、数据等等服务。另一类是故障检测告警ACSI服务，这类信息流是采用数据集合报告模型。当发生内部事件的时候，报告往往被触发，这里的报告其包括报告名称和数据集成员值。数据集是用来表示逻辑节点中有序的数据或数据属性的集合。而如表1，我们可以看出故障检测告警数据集的实例。
在广域继电保护开关量而言，其包括断路器位置信息和保护动作指令。这也促进了广域网传输实时性和可靠性的提高，其主要是面向通用的变电站GOOSE传输开关量信息。这是一种以发布者/订阅者为机制，以事件驱动的方式，采用时间间隔的重传机制。而重复传输时间间隔的变化，能够表明事件有无发生。
5、结论
通过对广域继电后备保护系统建模研究，把区域主站集中式这种结构作为研究对象，来进行了WAP-IED树型结构模型的构建及信息交互模型等。对变电站集中式结构和分散式结构的广域继电保护仿真建模进行了调整和研究。就比如说将每个变电站与其需要关联域内的其他变电站进行信息的交换，这样可以把变电站视为“主站”，与其关联域内进行交互信息的其他变电站可以看作为“子站”，这样仿真建模的方法与本文所叙述的区域主站集中式结构是极为相似的。而模型与WAP算法的适用，更表现出WAP通信服务模型具有广泛性和适用性。通过这些研究继电保护系统对保障电力系统的安全稳定运行有重要的意义，由此需要研究人员在现有继电保护装置的基础上继续开发和研究，建立更完善的仿真模型，从而开发出更稳定、更灵敏的继电后备保护系统。
参考文献：
[1]何大愚.一年以后对美加“8.14”大停电事故的反思[J].电网技术，2004，28（21）：1-5.
[2]赵希正.强化电网安全保障可靠供电：美加“8.14”停电事件给我们的启示[J].电网技术，2003，27（10）：1-7.
[3]屈靖，郭剑波.“九五”期间我国电网事故统计分析[J].电网技术，2004，28（21）：60-62.
[4]马静，李金龙，王增平，等.基于故障关联因子的新型广域后备保护[J].中国电机工程学报，2010，30（31）：100-107.
[5]汪华，张哲，尹项根，等.基于故障电压分布的广域后备保护算法[J].电力系统自动化，2011，35（7）：48-52.[6]王阳光，尹项根，游大海，等.遵循IEC 61850 标准的广域电流差动保护IED[J].电力系统自动化，2008，32（2）：53-57.
[6]童晓阳，李映川，章力，等.基于 IEC 61850 的保护功能交互模型[J].电力系统自动化，2008，32（21）：41-45.
谢波 男 白族 1987.5 云南 本科 学士 云南省送变电工程公司 助理工程师 继电保护
关键字：广域后备继电保护 建模 树型结构模型 信息服务模型
1、引言
随着经济发展，人们对生活质量要求的提高，电网的结构也越来越復杂化，并具有灵活的运行方式。但这也造成后备保护系统更难协调，往往会由于不恰当的操作而造成大的停电故障。而后来一种基于广域通信与纵联电流差动为原理的广域继电保护的提出，为后备保护提供了新的方向。而后来学者又对WAP进行研究，WAP是利用通信系统对电网广域信息的获取来进行构建，从而实现一套能够满足各种WAP算法功能要求的通信系统。这也是一个亟待解决的重要问题。伴随着IEC61850标准的颁布，其并没有涉及到WAP相关建模的信息，从而本文以区域主站集中式系统结构为出发点，并以IEC61850标准为模型分析，结合WAP有关知识进行WAP-IED树型结构、通信服务模型及信息交互模型的构建，来实现广域继电保护。
2、广域后备继电保护系统的仿真建模方法
IEC61850标准有着三个层次，包括逻辑节点和数据建模、逻辑设备建模和信息交互服务建模。而我们需要进行WAP-IED建模需要做以下这样几个工作：
（1）子站要以间隔作为基本的组成单位，而主站则是以这个单位进行监控，这也决定了子站LTU逻辑设备建模的单位是间隔。
（2）将LTU功能进行分解，并从标准中找到对应逻辑节点、数据和数据属性等，这样也有助于扩展。
（3）对客户端/服务器模型进行主站及子站的双边应用关联，并让主站对子站能够更好的维护、诊断和配置等管理信息传输，并进行数据集合和报告模型及变电站事件模型来进行子站与主站开关量信息的传输。
（4）为了获取子站的LTU模型，有这样两种方法，一种是静态获取方法，利用LTU的配置描述文件的读取，但这不能够让子站LTU模型信息变化得到适应。而动态获取方法是将客户端/服务器模型与子站LTU进行双边关联应用后，能够得到更多信息，而获取这些服务期目录、逻辑节点及数据后，可以看到动态的子站LTU模型更新的变化。
3、WAP逻辑设备的建模
其建模是为数据访问和通信提高方便。而把故障电压作为基础的广域继电保护，其将一套完整的WAP-IED互补性分解，可以表现出电流量、电压量、测量量及开关量输入输出、广域继电保护、故障定位、人机接口和设备故障检测告警灯功能。在WAP算法中还可以实现数据交互，当出现故障电压时，其子站就会将数据传送到主站，而这些信息主要是为了更好地了解区域内电网网络拓扑，主站会对这些信息即电压测量值和估算值进行故障定位，从而将控制命令传递给子站进行故障线路的切除。根据分析可以更清晰的了解WAP-IED的树型结构模型（如图1）。
4、WAP信息服务模型的建立
客户端/服务器模型其可以将信息流分为两类，一类是信息管理类ACSI服务，这主要包含双边或多播应用关联，读服务器目录及逻辑设备、节点、数据等等服务。另一类是故障检测告警ACSI服务，这类信息流是采用数据集合报告模型。当发生内部事件的时候，报告往往被触发，这里的报告其包括报告名称和数据集成员值。数据集是用来表示逻辑节点中有序的数据或数据属性的集合。而如表1，我们可以看出故障检测告警数据集的实例。
在广域继电保护开关量而言，其包括断路器位置信息和保护动作指令。这也促进了广域网传输实时性和可靠性的提高，其主要是面向通用的变电站GOOSE传输开关量信息。这是一种以发布者/订阅者为机制，以事件驱动的方式，采用时间间隔的重传机制。而重复传输时间间隔的变化，能够表明事件有无发生。
5、结论
通过对广域继电后备保护系统建模研究，把区域主站集中式这种结构作为研究对象，来进行了WAP-IED树型结构模型的构建及信息交互模型等。对变电站集中式结构和分散式结构的广域继电保护仿真建模进行了调整和研究。就比如说将每个变电站与其需要关联域内的其他变电站进行信息的交换，这样可以把变电站视为“主站”，与其关联域内进行交互信息的其他变电站可以看作为“子站”，这样仿真建模的方法与本文所叙述的区域主站集中式结构是极为相似的。而模型与WAP算法的适用，更表现出WAP通信服务模型具有广泛性和适用性。通过这些研究继电保护系统对保障电力系统的安全稳定运行有重要的意义，由此需要研究人员在现有继电保护装置的基础上继续开发和研究，建立更完善的仿真模型，从而开发出更稳定、更灵敏的继电后备保护系统。
参考文献：
[1]何大愚.一年以后对美加“8.14”大停电事故的反思[J].电网技术，2004，28（21）：1-5.
[2]赵希正.强化电网安全保障可靠供电：美加“8.14”停电事件给我们的启示[J].电网技术，2003，27（10）：1-7.
[3]屈靖，郭剑波.“九五”期间我国电网事故统计分析[J].电网技术，2004，28（21）：60-62.
[4]马静，李金龙，王增平，等.基于故障关联因子的新型广域后备保护[J].中国电机工程学报，2010，30（31）：100-107.
[5]汪华，张哲，尹项根，等.基于故障电压分布的广域后备保护算法[J].电力系统自动化，2011，35（7）：48-52.[6]王阳光，尹项根，游大海，等.遵循IEC 61850 标准的广域电流差动保护IED[J].电力系统自动化，2008，32（2）：53-57.
[6]童晓阳，李映川，章力，等.基于 IEC 61850 的保护功能交互模型[J].电力系统自动化，2008，32（21）：41-45.
谢波 男 白族 1987.5 云南 本科 学士 云南省送变电工程公司 助理工程师 继电保护