[發明專利]一種電氣化鐵路貫通供電系統故障區段識別方法

有效

• 申請號: 201910535758.8
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110247365B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 易東;李群湛;李晉;解紹鋒;林志海;郭鍇;王繼來;王帥;黃文勛
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02H1/00
• 分類號: H02H1/00;B60M3/00
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種電氣化鐵路貫通供電系統故障區段識別方法，所述電氣化鐵路貫通供電系統包括至少兩個牽引變電所以及兩個牽引變所轄段內的接觸網T、鋼軌R，每個牽引變電所均分別與接觸網T、鋼軌R相連接，兩牽引變電所從左至右標記為牽引變電所SS1,牽引變電所SS2；牽引變電所SS1和牽引變電所SS2之間的接觸網分成n+1個供電區段，兩個供電區段通過分段器隔離，依次標記為區段T1,區段T2,區段T3,…,區段Tn,區段Tn+1；區段T1與區段T2之間設有的分段器記為GJ1,區段T2與區段T3之間設有的分段器記為GJ2，…,區段Tn與區段Tn+1之間設有的分段器記為GJn，n≧2；與所述各分段器之間對應的供電區段中，分別并聯電動隔離開關G1,電動隔離開關G2,…,電動隔離開關Gn；正常運行時，所述電動隔離開關G1,電動隔離開關G2,…,電動隔離開關Gn均閉合，構成貫通供電系統；其特征在于：在所述電動隔離開關G1,電動隔離開關G2,…,電動隔離開關Gn回路中，分別串接電流互感器LH1,電流互感器LH2,…,電流互感器LHn；在所述各供電區段的電流互感器LH1,電流互感器LH2,…,電流互感器LHn中，分別接入分段采集裝置RTU1,分段采集裝置RTU2,…,分段采集裝置RTUn；它們分別采樣各供電區段的二次側電流，并通過光纖通道與牽引變電所貫通供電系統的接觸網故障區段識別裝置D1、接觸網故障區段識別裝置D2進行通信；在各分段器對應的右臂接觸網T與鋼軌R之間并接電壓互感器YH1,電壓互感器YH2,…,電壓互感器YHn；并將它們接入各自對應的分段采集裝置RTU1,分段采集裝置RTU2,…,分段采集裝置RTUn中；接觸網故障區段識別裝置D1連接牽引變電所SS1的右供電臂饋線斷路器DL12的位置信號，接觸網故障區段識別裝置D2連接牽引變電所SS2的左供電臂饋線斷路器DL21的位置信號；各貫通供電系統接觸網故障區段識別裝置和各分段采集裝置均分別通過光纖通道進行信息指令傳輸；在貫通供電系統接觸網發生故障，牽引變電所SS1或牽引變電所SS2在既有保護裝置跳閘切除故障的情況下，貫通供電系統的接觸網故障區段識別裝置D1或接觸網故障區段識別裝置D2向各分段的分段采集裝置同時發送讀取數據命令，并記住發送命令時刻t1；各分段的分段采集裝置收到讀取數據命令后記住當前時刻t，并將當前時刻t之前一個時間段Tm內記錄的電壓有效值、電流有效值及電流電壓相角差上傳給貫通供電系統的接觸網故障區段識別裝置；所述電壓有效值、電流有效值具體為各分段采集裝置每隔5ms計算一次電壓有效值、電流有效值，電流電壓相角差等于所計算的電流相角減去電壓相角的差；貫通供電系統接觸網故障區段識別裝置D1或接觸網故障區段識別裝置D2收全各分段的分段采集裝置數據后，用電流有效值突增和電壓有效值的突降發生時刻后兩個周波的電壓有效值、電流有效值和電流電壓相角差判斷發生故障的區段：

(1)相角差判斷方法:發生故障的區段兩端的分段采集裝置測得的電流電壓相角差符號相反，當故障發生在區段T2，則區段T2兩端的分段采集裝置RTU1和分段采集裝置RTU2測得的相角差符號相反；分段采集裝置RTU3、…、分段采集裝置RTUn測得的相角差符號與分段采集裝置RTU2相同；

(2)電壓有效值判別法：發生故障的區段兩端的分段采集裝置測得的電壓有效值為所有測得電壓中最小的兩個，當故障發生在區段T2，分段采集裝置RTUn測得的電壓有效值大于分段采集裝置RTUn-1測得的電壓有效值,…,分段采集裝置RTU3測得的電壓有效值大于分段采集裝置RTU2測得的電壓有效值；

(3)電流有效值判別法：發生故障的區段兩端分段采集裝置測得的電流有效值不一樣大，當故障發生在區段T2，則區段T2的分段采集裝置RTU1和分段采集裝置RTU2測得的電流有效值不一樣大，分段采集裝置RTU3、…、分段采集裝置RTUn測得的電流有效值與分段采集裝置RTU2相同；

(4)上述(1)、(2)、(3)的結果互相驗證，如果一樣，則可信度高；如果(2)、(3)均不能判出結果，則以(1)的結果為結論。

2.根據權利要求1所述的一種電氣化鐵路貫通供電系統故障區段識別方法，其特征在于：所述時間段Tm具體為[t-t_P,t]秒，其中t為分段采集裝置收到接觸網故障區段識別裝置信號的時刻，t_P為供電臂繼電保護最長動作時間。

3.根據權利要求1所述的一種電氣化鐵路貫通供電系統故障區段識別方法，其特征在于：所述時刻t1具體為貫通供電系統接觸網故障區段識別裝置D1或接觸網故障區段識別裝置D2檢測的對應變電所饋線斷路器斷開時刻，接觸網故障區段識別裝置D1檢測斷路器DL12的斷開時刻，接觸網故障區段識別裝置D2檢測斷路器DL21的斷開時刻。