[發(fā)明專利]一種軌道交通牽引同相供電系統(tǒng)的雙端電流比測距方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011573698.8
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112763847B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李漢卿;閆兆輝;陳敏;林云志;尹建斌;姚楠;王純偉;王穎;趙雙石;魏應(yīng)冬;白青林;宋金川;李笑倩
• 申請（專利權(quán)）人: 天津凱發(fā)電氣股份有限公司;天津中鐵電氣化設(shè)計研究院有限公司;中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司;北京市軌道交通運營管理有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 天津企興智財知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12226
• 代理人: 李彥彥

1.一種軌道交通牽引同相供電系統(tǒng)的雙端電流比測距方法，其特征在于包括：

S1：在采用同相供電模式的牽引供電系統(tǒng)中，在同一個供電區(qū)間中的每個牽引變電所以及每個分區(qū)所中各設(shè)置一臺故障測距裝置；

S2：將牽引變電所以及分區(qū)所內(nèi)的故障測距裝置通過光纖進(jìn)行連接通信，用于獲取相鄰所的電量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了信息的實時交互；

S3：基于經(jīng)典電路理論，推導(dǎo)出接觸網(wǎng)在隨機(jī)位置發(fā)生故障時的故障位置計算算法，并將此算法應(yīng)用于不同的牽引變電所以及分區(qū)所內(nèi)的故障測距裝置；

S4：根據(jù)故障發(fā)生的時標(biāo)，故障測距裝置集中本所與相鄰所內(nèi)的數(shù)據(jù)，通過步驟S3中的算法得到故障位置，

在步驟S3中，故障位置計算算法的具體計算原理如下：

在運營線路的上行或下行接觸網(wǎng)發(fā)生故障時，根據(jù)基爾霍夫定律列寫線路方程如下式所示：

式中分別為線路中左端與右端的母線電壓值；分別為左端線路的上行與下行電流值，分別為右端線路的下行與上行的電流值，分別為上行與下行的單位阻抗，上行與下行的互阻抗，為網(wǎng)孔中因母線或其他原因?qū)е碌碾妷航档椭担琇為區(qū)間線路的長度，x為故障位置到線路始端的距離；

將上面式子聯(lián)立，化簡解得故障距離x如下所示：

同相供電系統(tǒng)在分區(qū)所部分為混合越區(qū)方式時，即分區(qū)所某一行通過接觸網(wǎng)直接越區(qū)，另一行通過分區(qū)所母線越區(qū)，此時接觸網(wǎng)發(fā)生故障，左側(cè)牽引所與右側(cè)牽引所組成了一個網(wǎng)孔回路，令左側(cè)牽引所SS_1中接觸網(wǎng)上下行電流滿足：右側(cè)牽引所SS_2中接觸網(wǎng)上下行電流滿足：區(qū)間線路的長度L＝L₁+L₂，式中L₁為左側(cè)牽引所SS_1到分區(qū)所SP的距離，L₂為右側(cè)牽引所SS_1到分區(qū)所SP的距離，帶入式(3)計算得故障位置，

當(dāng)同相供電系統(tǒng)在牽引變電所處通過一條饋線為上下行同時供電時，此時接觸網(wǎng)發(fā)生故障，牽引所與分區(qū)所組成了一個網(wǎng)孔回路，左側(cè)牽引所SS_1中接觸網(wǎng)下行電流令分區(qū)所中接觸網(wǎng)上下行電流滿足：區(qū)間線路的長度L＝L₁，若故障發(fā)生在分區(qū)所右側(cè)，則L＝L₂，帶入式(3)計算得故障位置；

同相供電系統(tǒng)均通過母線越區(qū)時，此時接觸網(wǎng)發(fā)生故障，牽引所與分區(qū)所組成了一個網(wǎng)孔回路，令左側(cè)牽引所SS_1中接觸網(wǎng)上下行電流滿足：分區(qū)所中接觸網(wǎng)上下行電流滿足：區(qū)間線路的長度L＝L₁，若故障發(fā)生在分區(qū)所右側(cè)，則L＝L₂，帶入式(3)計算得故障位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道交通牽引同相供電系統(tǒng)的雙端電流比測距方法，其特征在于：當(dāng)運營線路正常工作時，測距裝置則不會啟動故障測距功能。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道交通牽引同相供電系統(tǒng)的雙端電流比測距方法，其特征在于：步驟S1中，同一個供電區(qū)間通過牽引變電所、分區(qū)所、供電線、接觸線組成一段正常供電范圍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道交通牽引同相供電系統(tǒng)的雙端電流比測距方法，其特征在于：步驟S2中，設(shè)置在相鄰牽引變電所以及分區(qū)所之間的測距裝置，通過鋪設(shè)在兩所之間的光纖線路完成數(shù)據(jù)交互。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道交通牽引同相供電系統(tǒng)的雙端電流比測距方法，其特征在于，步驟S3中，故障位置計算算法的原理為：基于基爾霍夫定律列寫的電壓平衡方程，由于線路的單位長度的阻抗參數(shù)近似相同，將線路中相同的壓降與電流形成映射關(guān)系，通過電流的之間的關(guān)系求得線路的故障位置。