[發明專利]一種牽引網饋線的故障檢測方法和裝置

在審

• 申請號: 202010749847.5
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111856324A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 馮瑜瑤;蔡超;侯迎龍;武亮亮
• 申請（專利權）人: 中國聯合網絡通信集團有限公司
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R31/58
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

本申請提供一種牽引網饋線的故障檢測方法和裝置，涉及電力安全技術領域，解決了由于震蕩電流引起的牽引網饋線保護誤動作的問題。該方法包括：采集牽引網饋線的電流值，并根據電流值和預設算法判斷牽引網饋線是否發生短路故障；若確定牽引網饋線發生短路故障，則統計預設時間段內的電流值集合，并將電流值集合按照時間順序進行相空間重構，生成目標相空間；確定目標相空間中數據點的關聯維數，并計算該關聯維數的特征值；當確定特征值大于預設閾值時，向斷路器發送跳閘信號。本申請的實施例應用于檢測牽引網饋線的故障。

技術領域

本申請的實施例涉及電力安全技術領域，尤其涉及一種牽引網饋線的故障檢測方法和裝置。

背景技術

在為城市軌道交通供電的牽引網中，牽引網饋線是變電站向電動列車傳輸電能的導線，因此，牽引網饋線的保護對保障城市軌道交通安全運營至關重要。

目前，主要將電流變化率和電流增量保護，也稱為DDL保護作為牽引網饋線主保護，能夠有效的識別出牽引網的最大負荷電流和短路電流。其原理是根據電流變化率、電流增加持續的時間、以及電流增量，確定牽引網饋線的電流大于預定閾值時，保護裝置向斷路器發送跳閘信號，保障城市軌道交通的安全。

但是，第五代移動通信技術(5th-generation，5G)的應用在促進城市軌道交通運載能力大幅度提升的同時，也使得牽引網中出現了短時的震蕩電流。該震蕩電流與牽引網短路電流在波形特征上高度相似，因此，利用DDL保護的方式很容易造成牽引網饋線保護誤動作，從而導致斷路器跳閘。頻繁的跳閘不僅會給城市軌道交通的運營造成困擾，還會影響乘客的乘坐體驗。

發明內容

本申請提供一種牽引網饋線的故障檢測方法和裝置，解決了由于震蕩電流引起的牽引網饋線保護誤動作的問題。

第一方面，本申請提供一種牽引網饋線的故障檢測方法，應用于牽引網饋線的故障檢測裝置，該方法包括：牽引網饋線的故障檢測裝置采集牽引網饋線的電流值，并根據電流值和預設算法判斷牽引網饋線是否發生短路故障。若確定牽引網饋線發生短路故障，則牽引網饋線的故障檢測裝置統計預設時間段內的電流值集合，并將電流值集合按照時間順序進行相空間重構，生成目標相空間。之后，牽引網饋線的故障檢測裝置確定目標相空間中數據點的關聯維數，并計算該關聯維數的特征值。當確定特征值大于預設閾值時，牽引網饋線的故障檢測裝置向斷路器發送跳閘信號。

其中，預設時間段包括確定牽引網饋線發生短路故障時刻。目標相空間中包括N個數據點，每個數據點對應電流值集合中的一個電流值。

上述方案中，牽引網饋線的故障檢測裝置首先利用電流值和預設算法，對牽引網饋線的運行狀態進行初步判斷，得到初步判斷結果。當初步判斷結果為短路故障時，再次利用預設時間段內的電流值集合和相空間重構等算法，對牽引網饋線的運行狀態進行再次判斷，最終確定出造成初步判斷結果的電流是震蕩電流還是短路電流，得到再次判斷結果。當確定再次判斷結果是短路電流時，最終確定出牽引網饋線發生短路故障，向斷路器發送跳閘信號。這樣，首先通過初步判斷結果確定出牽引網饋線可能發生了短路故障，然后通過再次判斷結果識別出震蕩電流和短路電流。避免了由于牽引網饋線中的振蕩電流導致的牽引網饋線保護誤動作，從而引起的斷路器跳閘，提高了牽引網饋線的故障檢測的準確性，進一步提高了乘客的乘坐體驗。

第二方面，本申請提供一種牽引網饋線的故障檢測裝置，該保護裝置包括：采集模塊，用于采集牽引網饋線的電流值。統計模塊，用于根據電流值和預設算法判斷牽引網饋線是否發生短路故障，若確定牽引網饋線發生短路故障，則統計預設時間段內的電流值集合。生成模塊，用于將電流值集合按照時間順序進行相空間重構，生成目標相空間。確定模塊，用于確定目標相空間中數據點的關聯維數。計算模塊，用于計算關聯維數的特征值。發送模塊，用于當確定特征值大于預設閾值時，向斷路器發送跳閘信號。

其中，預設時間段包括確定牽引網饋線發生短路故障時刻。目標相空間包括N個數據點，每個數據點對應電流值集合中的一個電流值。