[發明專利]一種軌道交通牽引同相供電系統的雙端電流比測距方法

有效

• 申請號: 202011573698.8
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112763847B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）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;魏應冬;白青林;宋金川;李笑倩
• 申請（專利權）人: 天津凱發電氣股份有限公司;天津中鐵電氣化設計研究院有限公司;中鐵電氣化局集團有限公司;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權代理有限公司 12226
• 代理人: 李彥彥

本發明提供了一種軌道交通牽引同相供電系統的雙端電流比測距方法，S1：在采用同相供電模式的牽引供電系統中，在同一個供電區間中的每個牽引變電所以及每個分區所中各設置一臺故障測距裝置；S2：將牽引變電所以及分區所內的故障測距裝置通過光纖進行連接通信，用于獲取相鄰所的電量數據，實現了信息的實時交互。本發明所述的一種軌道交通牽引同相供電系統的雙端電流比測距方法解決了故障發生時因非故障側電流為零而不能準確測距的問題；此方法試用于運營線路中的各種閉合網孔回路，通過對兩側數據的處理，能快速準確計算出故障位置，滿足運營中的鐵路系統的要求。

技術領域

本發明屬于電氣化鐵路領域，尤其是涉及一種軌道交通牽引同相供電系統的雙端電流比測距方法。

背景技術

目前，我國電氣化鐵路采用工頻單相交流供電方式，當牽引供電系統接觸網發生故障時，準確快速地定位故障點是系統穩定運營的保證。在傳統的單端供電并聯的復線供電系統中，上下行線路可視為對稱，即參數相同。閉合網孔中可將線路壓降與線路電流形成映射，由于線路壓降相同，通過單端或分段上下行電流比或者吸上電流比(AT供電方式)的關系可計算出故障距離。

但是采用同相牽引供電系統帶來了新的問題，上述測距方法存在以下缺陷：1、對于貫通式的雙端或多端牽引同相供電系統，由于各電源的相位相同，此時若接觸網發生故障，由于雙端電源供電網孔中非故障側存在電流為零的情況。此時僅僅依靠故障側的電流，借助上下行電流比測距方法已不能準確的計算出故障位置。未能快速準確的計算出故障位置對于運營中的鐵路系統是非常不利的；2、傳統測距方法在定位故障位置時，首先需要判斷出故障位置所在的行別，才能帶入相應的測距算法計算出故障位置，若故障發生的行別判錯，則測距結果也必然錯誤。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種軌道交通牽引同相供電系統的雙端電流比測距方法，以克服上述現有技術中存在的缺陷，針對同相供電系統提出了一種新的故障定位方法。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種軌道交通牽引同相供電系統的雙端電流比測距方法，包括：

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

S2：將牽引變電所以及分區所內的故障測距裝置通過光纖進行連接通信，用于獲取相鄰所的電量數據，實現了信息的實時交互；

S3：基于經典電路理論，推導出接觸網在隨機位置發生故障時的故障位置計算算法，并將此算法應用于不同的牽引變電所以及分區所內的故障測距裝置；

S4：根據故障發生的時標，故障測距裝置集中本所與相鄰所內的數據，通過步驟S3中的算法得到故障位置。

進一步的，當運營線路正常工作時，測距裝置則不會啟動故障測距功能。

進一步的，步驟S1中，同一個供電區間通過牽引變電所、分區所、供電線、接觸線組成一段正常供電范圍。

進一步的，步驟S2中，設置在相鄰牽引變電所以及分區所之間的測距裝置，通過鋪設在兩所之間的光纖線路完成數據交互。

進一步的，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近似相同，將線路中相同的壓降與電流形成映射關系，通過電流的之間的關系求得線路的故障位置。

進一步的，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發生故障時，根據基爾霍夫定律列寫線路方程如下式所示：