[發(fā)明專利]一種用于貫通式同相供電系統(tǒng)的接觸網(wǎng)潮流特征檢測(cè)裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910165614.8
• 申請(qǐng)日: 2019-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN109813986A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志勇;賈志杰;陳有根;黃摯雄;王欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種用于貫通式同相供電系統(tǒng)的接觸網(wǎng)潮流特征檢測(cè)裝置及方法，其特征在于，所述裝置包括：轉(zhuǎn)換裝置，采樣裝置，信號(hào)處理裝置；其中轉(zhuǎn)換裝置將接觸網(wǎng)的電壓電流轉(zhuǎn)換成可直接測(cè)量的電氣量，采樣裝置實(shí)時(shí)采集接觸網(wǎng)的電壓電流數(shù)據(jù)，信號(hào)處理裝置對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，所述方法基于ANN自適應(yīng)諧波檢測(cè)原理，以電流信號(hào)為原始輸入，將電壓信號(hào)鎖相、倍頻、移相后作為參考輸入得到基波和各次諧波電流的正弦和余弦幅值，該方法解決了接觸網(wǎng)中潮流難檢測(cè)的問題，能準(zhǔn)確有效的檢測(cè)到接觸線電壓和電流，分析接觸網(wǎng)的潮流特征，有利于牽引供電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種貫通式同相供電系統(tǒng)的接觸網(wǎng)潮流特征檢測(cè)裝置及方法。

背景技術(shù)

鐵路牽引系統(tǒng)既有供電方式將牽引網(wǎng)分割成若干供電區(qū)段，同一供電區(qū)段內(nèi)列車再生制動(dòng)產(chǎn)生的能量難以被更多的列車?yán)?，造成了再生制?dòng)能量不能被高效利用，降低了系統(tǒng)運(yùn)行效率。既有牽引供電系統(tǒng)所存在的電分相問題、電能質(zhì)量問題和系統(tǒng)效率問題均不利于高速鐵路的快速發(fā)展，為了加快我國(guó)高速鐵路發(fā)展步伐，促進(jìn)電氣化鐵路進(jìn)一步向“高速重載、高效可靠”方向發(fā)展，提出了一種新型貫通同相牽引供電系統(tǒng)。

貫通同相供電系統(tǒng)中全線牽引變電所實(shí)現(xiàn)電氣連接，某個(gè)牽引負(fù)荷功率是由相鄰多個(gè)牽引變電所同時(shí)提供，貫通同相供電系統(tǒng)供電能力大大增強(qiáng)，能使其在不同類型電氣化鐵路(如高速、重載)條件下，使?fàn)恳冸娝萘康玫絻?yōu)化配置，能充分利用牽引變電所容量，不會(huì)讓牽引變電所長(zhǎng)期處于空載或過載的情況。

貫通式同相供電系統(tǒng)也存在一些問題，例如相鄰多個(gè)牽引變同時(shí)向某個(gè)牽引負(fù)荷供電時(shí)我們無法確定牽引供電系統(tǒng)的潮流流向。

發(fā)明內(nèi)容

為了確定貫通式同相牽引供電系統(tǒng)的潮流特征，本發(fā)明提供了一種用于貫通式同相供電系統(tǒng)的接觸網(wǎng)潮流特征檢測(cè)裝置及方法，所述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段來解決上述問題的：一種用于貫通式同相供電系統(tǒng)的潮流特征檢測(cè)裝置，其特征在于，所述裝置包括：轉(zhuǎn)換裝置，采樣裝置，信號(hào)處理裝置。

所述轉(zhuǎn)換裝置用于將接觸網(wǎng)的電壓電流轉(zhuǎn)換為可直接測(cè)量得電氣量。

所述采樣裝置實(shí)時(shí)采集測(cè)得的接觸網(wǎng)的電壓和電流。

所述信號(hào)處理裝置對(duì)采集到的電壓電流進(jìn)行分析處理，得到接觸網(wǎng)的潮流特征。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)換裝置，考慮到接觸網(wǎng)不能直接加裝電壓電流測(cè)量裝置，在相鄰兩變電所的錨段關(guān)節(jié)處安裝轉(zhuǎn)換裝置，將接觸網(wǎng)的電壓電流轉(zhuǎn)換為可直接測(cè)量的電氣量，既不改變貫通式牽引供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，又能滿足潮流檢測(cè)的需求。

優(yōu)選地，所述采樣裝置，由電壓電流互感器實(shí)時(shí)采集接觸網(wǎng)的電壓電流。

一種用于貫通式同相供電系統(tǒng)的接觸網(wǎng)潮流特征檢測(cè)方法，其特征在于，包括：在接收到電壓采樣電路發(fā)送來的信號(hào)時(shí)，經(jīng)過鎖相、倍頻、移相后得到3,5,7……次正弦和余弦信號(hào)，用它們作為ANN的參考輸入，將接收到電流采樣電路發(fā)送來的信號(hào)作為ANN的原始輸入，確定基波和各次諧波電流正弦和余弦分量的幅值，以電壓信號(hào)為基準(zhǔn)，畫出基波和各次諧波電流的幅值相角圖，由幅值相角圖判斷接觸網(wǎng)潮流特征。

優(yōu)選地，由基波電流的幅值相角圖和電壓信號(hào)，可以確定其功率因數(shù)、負(fù)載特性和潮流流向。

優(yōu)選地，由基波電流的相角變化，可以判斷接觸網(wǎng)是否發(fā)生振蕩。

優(yōu)選地，由諧波電流的幅值相角圖，可以確定各次諧波電流的方向和諧波含有率。

本發(fā)明的有益效果為：所述轉(zhuǎn)換裝置安裝在相鄰兩變電所的錨段關(guān)節(jié)處，在不改變?cè)胸炌ㄊ酵酄恳╇娤到y(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，相鄰牽引變電所仍是直接電氣連接；接觸網(wǎng)的電壓電流轉(zhuǎn)換成可直接測(cè)量的電氣量，測(cè)量設(shè)備對(duì)接觸線無影響，保證牽引供電系統(tǒng)的可靠運(yùn)行；所述方法能有效檢測(cè)接觸網(wǎng)的潮流特征，精度高，實(shí)時(shí)性好。