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提要：智能化变电站与传统变电站相比，全站所有装置的信息均为数字信息，保护及测控装置之间均采用光缆（纤）联系；二次微机装置之间无传统变电站的电缆连接，之间的联系采用DL/T860（IEC61850）规约进行通信，通过DL/T860建模，实现装置之间的信息交互、共享，以达到与传统变电站装置之间用电缆点对点连接的效果。对于继电保护设备来说，由于原来用于点对点连接的电缆取消了，但是所有需要实现的保护功能仍是必不可少的，保护设备之间、保护与测控等其他二次设备之间仍旧需要进行信息交互。而所有这些功能的实现、数据的传输等都是通过配置完善的虚端子实现的。本文对智能变电站虚端子回路进行研究。
关键字：智能变电站；虚端子回路
传统保护测控装置以端子到端子的电缆实现保护测控装置与一次、二次设备的信号配合，在智能变电站中变成了以面向通用对象的变电站事件GOOSE（Generic ObjectOriented Substation Event）、采样值SV（Sampled Value）等为主的网络信号，形成各设备的虚端子（包括内部虚端子号、发送虚端子号），相应产生大量的GOOSE、SV虚连接信息。目前，智能变电站采用虚端子表（Excel文件）来描述各装置之间的虚端子联系。虚端子表文件一般由变电站各装置之间的虚连接组成，每条虚连接包括：接收装置、输入虚端子描述、输入虚端子引用、设计描述、输出虚端子描述、输出虚端子引用、发送装置等信息。
1.虚回路表达的方法
常规的变电站，其开关量需要遵守相关的程序进行完成，主要是借助交流电压的信号，对信号进行模拟，以便完成相关的工作。所以基于虚端子的智能变电站在设计时，使用了网络信息的共享方式，使二次回路已经无法适应新型变电站的建设需要，而且，原来的设计图纸有很多缺陷，不能应用其对智能变电站进行调试的工作。在虚回路内，主要参考的标准是IEC61850，以此标准为基础，变电站设计使用了很多具有实效的方法，很多方法也都使用了网络自动进行配置与系列工具的软件，使得智能化变电站的逻辑回路可用、可配、可校、可设的问题得到了解决。
对虚回路的配置进行表达的文件。智能变电站虚回路的配置中，主要包括4种文件，主要是系统规范文件（SSD）、能力描述文件（ICD）、全站系统配置文件（SCD）和IED实例配置文件（CID）。对于SSD来说，研究其的主要目的是当作变电站一次系统的结构和关联逻辑的接点。对于ICD来说，主要对IED文件内提供的服务和各种基本的数据进行详细记录，而且IED通信的参数和实例都被包含在内。而且，模型的自描述信息在ICD中是不可替代的重要部分。而SCD主要是发挥了说明的作用，包含了对IED设备间通用的参数和实例的配置。这一过程内SCD和配置的工具要完成对多种信号的连接信息进行配置的工作，而且，CID是当作IED实例配置的文件使用。
其中，SV、GOOSE输出输入信号全部是变量，发生部位是网络中，为了更好的对这两种信号进行理解，并使这些信号可以在实际工作内得到应用，信号逻辑的连接点就是虚端子。
2.虚端子在应用中存在的问题
2.1 智能变电站的系统组态
目前，智能变电站系统组态及调试主要分为3步：
（1）设计人员设计并提供全站的图纸以及虚端子表。
（2）集成商利用系统组态工具和虚端子表将各智能装置的ICD（智能设备的配置描述）文件进行虚端子连线和IP（网络协议）地址的分配等，形成SCD文件。由各智能装置厂家现场调试人员利用自家的工具软件将SCD文件转变成CID（智能设备实例配置文件）及私有文件并下装到智能装置。
（3）现场调试人员在智能装置下装完成后进行单装置调试以及全站设备的联调，发现并改正调试过程中的问题。
由这3步流程可以看出，ICD文件是智能变电站组态之源。
2.2 不同厂家ICD文件数据集和内部信号的对比
以厂家A和B提供的220 k V线路保护的ICD模型文件为例，2套保护的DA描述和定义有较大差异。
同样的问题也存在于智能装置的以GOIN为前缀的内部信号中，ICD模型文件较好的厂家能够提供相应的内部信号描述，而有的厂家则只是提供了实例化的描述，信号的描述和意义不明确、不详细。数据集和内部信号的内容、描述和定义的不统一是目前各厂家ICD模型文件普遍存在的问题。
2.3 虚端子存在的问题
由于各厂家提供的ICD模型文件不统一，给设计人员虚端子表的设计带来了很大的困难，设计人员不得不仔细阅读每一个厂家的ICD模型文件，只有在对ICD模型文件过程层中的数据集和内部信号了解和熟悉后才能提供1份完整、正确的虚端子表。而现实的状况是设计人员往往不能提供1份标准、完备的虚端子表，这就使得集成商在配置SCD文件时会有不小的困难，往往需要咨询在现场的其他厂家人员，并需要现场调试人员对每个智能装置都做好相应的调试，才能确保虚端子连接的准确性，这种需要在全站设备联调过程的不断发现和改正问题的现实状况，带来了“数字化变电站是调试出来”的尴尬。
集成商除了需要在调试过程中发现虚端子的错误，还需要在SCD文件的配置过程中，先进行各导入ICD文件的描述实例化工作，即根据虚端子表，将各ICD文件中G1访问点下的GOOSE（面向通用对象的变电站事件）输出部分的描述修改为工程的实际描述，同时修改由G1访问点映射到S1访问点（站控层MMS访问点）下的GOOSE开入部分的描述，保证上送监控后台信息与工程实际的一致性。
由于虚端子表不准确，集成商需要在调试的过程中不断地修改虚端子连接和相应的描述，工作效率低下，也使SCD文件中存在另外一种错误的可能：即虚端子连线比实际需要的多了，这种错误由于其隐蔽性，在调试过程中往往不能发现，这就有可能形成“虚寄生回路”。解决这些问题就需要对虚端子的外部、内部信号进行规范，实现虚端子的标准化。
3.主要继电保护设备虚端子的配置方案
3.1 220千伏线路保护虚端子的配置方案
（1）技术方案要点。线路保护直接采样、直接跳断路器；经GOOSE网络启动断路器失灵、重合闸。站内其他装置启动远跳经GOOSE网络传输。
（2）220千伏线路保护的GOOSE开入一般如下：①断路器的位置（TWJ）。在常规监控变电站中，该位置由操作箱提供；但在智能变电站中，分别由断路器的智能终端提供。②断路器保护利用光纤保护的远传接口启动失灵远跳。
（3）220千伏线路保护的GOOSE开出一般如下：①断路器跳闸。在智能变电站中，跳闸是分别至断路器的智能终端。②断路器启动失灵。分别至断路器保护装置。③保护永跳断路器、断路器闭锁重合闸。这两个回路不会同时存在，不同的保护厂家会有不同的实现方式。
3.2 220千伏断路器保护虚端子的配置方案
（1）技术方案要点断路器保护直接采样、直接跳闸（直接跳本断路器）；本断路器失灵时，经GOOSE网络跳相邻断路器。
（2）220千伏断路器保护的GOOSE开入一般如下：①断路器位置（A相、B相、C相）、压力低闭锁重合闸、闭锁重合闸。在常规监控变电站中，均由操作箱向断控提供；但在智能变电站中，只能由智能终端提供。②线路保护A相跳闸开入、B相跳闸开入、C相跳闸开入（启动失灵及重合闸）。由220千伏线路保护装置提供。③三相启动失灵（在厂家的虚端子表上一般称为“保护三相跳闸输入”等）。在常规监控变电站中，一般由操作箱提供；但在智能变电站中，只能由智能终端提供。④线路保护闭锁重合闸。
3.3220千伏母差保护虚端子的配置方案
（1）技术方案要点。母差保护直接采样、直接跳闸；保护之间的联闭锁信息、失灵启动信息采用GOOSE网络传输。
（2）220千伏母差保护的GOOSE开入一般如下：断路器失灵启动母差保护跳闸来自断路器的断路器保护装置，各支路都需要开入。
（3）220千伏母差保护的GOOSE开出一般如下：母差保护出口跳闸。分别至各支路的智能终端，各支路都需要接。
（4）220千伏母差保护的SV（采样）开入一般如下：①各支路需要的交流电流。②合并器额定延时。
4.结束语
虚端子是智能变电站系统组态配置中的重要概念，是智能变电站功能实现的核心与灵魂，只有保证虚端子连线的准确性，才能够正确的实现智能变电站的全部功能。
参考文献：
[1]国家电网公司．Q／GDW383—2009智能变电站技术导则［S］．北京：中国电力出版社，2009．
[2]国家电网公司．Q／GDW396—2009IEC61850工程继电保护应用模型［S］．北京：中国电力出版社，2010．
[3]胡道徐，沃建栋．基于IEC61850的智能变电站虚回路体系［J］．电力系统自动化，2010，34（17）：78－82．