[发明专利]直流牵引供电系统接触网故障测距方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于GOOSE通信的直流牵引供电系统接触网故障测距方法及系统。所述方法应用于采用双边供电的直流牵引供电系统接触网，所述方法包括步骤：若第一牵引变电所和第二牵引变电所间的接触网发生短路故障，所述第一牵引变电所的直流保护装置执行直流馈线保护动作，获取执行直流馈线保护动作时所述第一牵引变电所的直流馈线柜与接触网连接处的电压和电流，以及同时刻所述第二牵引变电所的直流馈线柜与接触网连接处的电压和电流；根据所述第一牵引变电所和所述第二牵引变电所间的总距离以及获取的电压电流信号，计算确定故障位置。本发明能够快速可靠地计算出故障发生的具体位置。

技术领域

本发明属于轨道供电技术领域，更具体地，涉及一种直流牵引供电系统接触网故障测距方法。

背景技术

在现有的城市轨道交通直流牵引供电系统接触网故障测距领域，或是利用光感传感器采集光信号，在将其转换为电信号进行故障测距，或是在故障后多次施加指定电压，通过测量短路电流进行故障测距。前者会受到运行环境等因素的强烈影响，判断结果并不准确，后者不符合故障发生后快速切除故障并保证检修安全的保护宗旨。

发明内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种直流牵引供电系统接触网故障测距方法，在故障发生时能够根据故障线路两端的实时状态量，快速可靠地计算出故障发生的具体位置。

为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种直流牵引供电系统接触网故障测距方法，所述方法应用于采用双边供电的直流牵引供电系统接触网，所述直流牵引供电系统接触网包括第一牵引变电所和第二牵引变电所，所述第一牵引变电所和所述第二牵引变电所均通过各自的直流馈线柜给接触网供电，所述第一牵引变电所和所述第二牵引变电所均包括用于控制各自直流馈线柜的直流保护装置，若所述第一牵引变电所和所述第二牵引变电所间的接触网发生短路故障，所述第一牵引变电所的直流保护装置执行直流馈线保护动作，所述方法包括步骤：

获取执行直流馈线保护动作时所述第一牵引变电所的直流馈线柜与接触网连接处的第一电压和第一电流，获取执行直流馈线保护动作同时刻所述第二牵引变电所的直流馈线柜与接触网连接处的第二电压和第二电流；

获取所述第一牵引变电所和所述第二牵引变电所间的总距离，根据所述第一电压、所述第一电流、所述第二电压、所述第二电流和所述总距离，计算确定故障位置。

优选的，所述计算确定故障位置采用以下任一计算公式：

其中，U_m为所述第一电压，I_m为所述第一电流，U_n为所述第二电压、I_n为所述第二电流，L为所述总距离，L_m为故障点到所述第一牵引变电所的距离，L_n为故障点到所述第二牵引变电所的距离。

优选的，所述直流牵引供电系统接触网还包括第一GOOSE交换机和第二GOOSE交换机，所述第一牵引变电所的直流保护装置的通信端口通过光缆与所述第一GOOSE交换机连接，所述第二牵引变电所的直流保护装置的通信端口通过光缆与所述第二GOOSE交换机连接，所述第一GOOSE交换机和所述第二GOOSE交换机相互连接，形成线路级的GOOSE过程层网络。

优选的，所述第一牵引变电所的直流保护装置执行直流馈线保护动作是所述第一牵引变电所的直流保护装置通过采集故障时刻的电气量进行计算确定的。

优选的，所述获取执行直流馈线保护动作同时刻所述第二牵引变电所的直流馈线柜与接触网连接处的第二电压和第二电流包括步骤：