一种铁路互联电源非稳定运行的判定方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种铁路互联电源非稳定运行的判定方法及其装置，该方法包括按照优先级顺序去判断铁路互联电源装置的非稳定运行状态，根据判断结果在最短时间内确定负荷和互联电源的异常状态、故障状态或即将发生故障状态，其中，非稳定运行状态的判断包括以下判定：对控制非稳定性进行判断；对负荷侧扰动下的临界非稳定性进行判断；对热非稳定性进行判断；对保护动作非稳定性进行判断；对通讯非稳定性进行判断。本发明专利技术的装置应用于上述的方法。本发明专利技术可以按照顺序去判断铁路互联电源装置的非稳定运行状态，在最短时间内确定负荷和互联电源的异常状态、故障状态或即将发生故障状态。故障状态或即将发生故障状态。故障状态或即将发生故障状态。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路互联电源非稳定运行的判定方法及其装置


[0001]本专利技术涉及铁路供配电与电力电子变换
，尤其涉及一种铁路互联电源非稳定运行的判定方法以及应用该方法的铁路互联电源装置。

技术介绍

[0002]随着土地资源越来越紧缺，在电力建设中线路廊道、走廊空间的建设越发占据重要投资占比。尤其在铁路建设中，铁路电力10kV、35kV电源线路引入电力开闭所、配电所过程汇中，占据了大量的土地资源。另一方面，铁路供配电所需的10kV、35kV电源在部分地带及其缺乏。而将铁路牵引27.5kV直接转换为适合电力供配电系统使用的10和35kV电压，不但解决了铁路供配电系统缺乏电力电源的问题，也能够节约大量因电源引入而占据的土地资源。而这一转换设备常称为铁路净化电源、铁路特种电源、铁路互联装备、贯通线供电电源等，如专利申请号为CN201811121475.0、CN201621057708.1等。
[0003]目前，这些互联电源在运行过程中一方面要保障供电质量，为负荷提供可靠的电能；另一方面还要保护负荷和自身免受扰动或故障下的侵害。
[0004]然而，判断互联电源能够稳定运行是困难的，因为各项指标受到影响的因素范围宽泛、种类多样、时间变量不确定。但是，可以通过一定量的控制、逻辑、保护、散热、扰动等因素，去判断互联电源装置处于非稳定运行的情况，从而使互联电源和负荷免受侵害和损失。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种可以在最短时间内确定负荷和互联电源的异常状态、故障状态或即将发生故障状态的铁路互联电源非稳定运行的判定方法。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供一种应用于上述判定方法的铁路互联电源装置。
[0007]为了实现上述的主要目的，本专利技术提供的一种铁路互联电源非稳定运行的判定方法，该方法包括以下步骤：按照优先级顺序去判断铁路互联电源装置的非稳定运行状态，根据判断结果在最短时间内确定负荷和互联电源的异常状态、故障状态或即将发生故障状态，其中，所述非稳定运行状态的判断包括以下判定：对控制非稳定性进行判断；对负荷侧扰动下的临界非稳定性进行判断；对热非稳定性进行判断；对保护动作非稳定性进行判断；对通讯非稳定性进行判断。
[0008]进一步的方案是，对控制非稳定性进行判断，以确定铁路互联电源装置控制输出过程的启动动作、启动完成后的电压动作是否处于非稳定运行状态；对负荷侧扰动下的临界非稳定性进行判断，以确定铁路互联电源装置在不同中性点运行方式和极限涌流冲击扰动下是否处于非稳定性状态；对热非稳定性进行判断，以确定互联电源冷却系统是否处于非稳定运行状态；对保护动作非稳定性进行判断，以确定铁路互联电源装置的运行是否处于保护动作临界状态；对通讯非稳定性进行判断，以确定铁路互联电源装置内部各组件是否处于通讯非稳定运行状态。
[0009]更进一步的方案是，所述非稳定运行的判定方法依次按照控制非稳定性判断、负荷侧扰动下的临界非稳定性判断、热非稳定性判断、保护动作非稳定性判断、通讯非稳定性判断的先后顺序进行判断。
[0010]更进一步的方案是，所述对控制非稳定性进行判断，具体包括：对动态非稳定性进行判断；其中，在对动态非稳定性进行判断时，首先，对启动非稳定性进行判断，其包括以下步骤：对铁路互联电源装置的停止运行状态、特定斜率启动过程、输出额定电压三种工作状态分别设定标志位；在设定好标志位后，铁路互联电源装置依次工作于上述三种工作状态；若铁路互联电源装置跳过停止运行状态和特定斜率启动过程，直接进入输出额定电压状态，则确定铁路互联电源装置为非稳定性运行；若铁路互联电源装置持续在停止运行状态、特定斜率启动过程、输出额定电压三种工作状态之间切换，则确定铁路互联电源装置为非稳定运行；然后，对控制参数非稳定性进行判断：分别记录铁路互联电源装置正常运行和涌流冲击下的控制增益；当记录下的控制增益持续发生循环式变化时，判定铁路互联电源装置为非稳定运行。
[0011]更进一步的方案是，所述对控制非稳定性进行判断，具体包括：对静态非稳定性进行判断：其中，在对静态非稳定性进行判断时，首先，记录铁路互联电源装置输出的电压；在正常运行时，铁路互联电源装置输出的电压允许偏差为Vn(1
±
7％)，当超出该偏差比例时，执行下一步骤；当输出电压持续处于大于正偏差或持续小于负偏差时，则确定铁路互联电源装置为非稳定运行；当输出电压持续在正偏差以上和负偏差以下之间循环跳转时，则确定铁路互联电源装置为非稳定运行。
[0012]更进一步的方案是，所述对负荷侧扰动下的临界非稳定性进行判断，具体包括：
[0013]在中性点小电流接地系统下发生单相接地故障时的非稳定运行判断，其包括以下步骤：在发生单相接地故障后，互联电源开始计时；当单相接地故障持续时间大于预设时间后，确定铁路互联电源装置为非稳定运行状态；
[0014]在涌流冲击下的非稳定运行判断，其包括以下步骤：记录铁路互联电源装置的输出电流，当瞬时电流超过额定电流2倍以上时，判定为发生涌流；当涌流流过铁路互联电源装置时，记录涌流发生的次数；当持续发生涌流时，确定铁路互联电源装置为非稳定运行状态；当涌流次数累计到十万次时，则确定铁路互联电源装置为非稳定运行状态。
[0015]更进一步的方案是，所述对热非稳定性进行判断，具体包括：当互联电源冷却系统故障时，则确定铁路互联电源装置为热非稳定运行；当铁路互联电源装置的功率单元所处环境温度超出预设温度时，则确定铁路互联电源装置为热非稳定运行；当铁路互联电源装置的功率单元散热器执行过温保护动作时，则确定铁路互联电源装置为热非稳定运行；当铁路互联电源装置的输入变压器执行过温保护动作时，则确定铁路互联电源装置为热非稳定运行；当铁路互联电源装置的输出变压器执行过温保护动作时，则确定铁路互联电源装置为热非稳定运行。
[0016]更进一步的方案是，所述对保护动作非稳定性进行判断，具体包括：当铁路互联电源装置的逆变输出侧和输出变压器输出侧执行过电压保护动作或过电流保护动作时，则确定铁路互联电源装置为保护非稳定运行；当铁路互联电源装置的输出侧执行瞬时过电压保护动作时，则确定铁路互联电源装置为保护非稳定运行；当铁路互联电源装置的逆变侧执行瞬时电压保护动作时，则确定铁路互联电源装置为保护非稳定运行；当铁路互联电源装
置的逆变侧执行硬件过电压保护动作时，则确定铁路互联电源装置为保护非稳定运行；当铁路互联电源装置的逆变侧执行硬件过电流保护动作时，则确定铁路互联电源装置为保护非稳定运行；当铁路互联电源装置的特定参数循环校验保护动作时，则确定铁路互联电源装置为保护非稳定运行；当铁路互联电源装置的功率单元执行直流过电压保护动作时，则确定铁路互联电源装置为保护非稳定运行；当铁路互联电源装置的功率单元冗余超限时，则确定铁路互联电源装置为保护非稳定运行；当铁路互联电源装置的有效功率单元总直流电压欠压时，则确定铁路互联电源装置为保护非稳定运行；当铁路互联电源装置的输出电压过程执行负序过电压保护动作时，则确定铁路互联电源装置为保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路互联电源非稳定运行的判定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：按照优先级顺序去判断铁路互联电源装置的非稳定运行状态，根据判断结果在最短时间内确定负荷和互联电源的异常状态、故障状态或即将发生故障状态，其中，所述非稳定运行状态的判断包括以下：对控制非稳定性进行判断；对负荷侧扰动下的临界非稳定性进行判断；对热非稳定性进行判断；对保护动作非稳定性进行判断；对通讯非稳定性进行判断。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对控制非稳定性进行判断，以确定铁路互联电源装置控制输出过程的启动动作、启动完成后的电压动作是否处于非稳定运行状态；对负荷侧扰动下的临界非稳定性进行判断，以确定铁路互联电源装置在不同中性点运行方式和极限涌流冲击扰动下是否处于非稳定性状态；对热非稳定性进行判断，以确定互联电源冷却系统是否处于非稳定运行状态；对保护动作非稳定性进行判断，以确定铁路互联电源装置的运行是否处于保护动作临界状态；对通讯非稳定性进行判断，以确定铁路互联电源装置内部各组件是否处于通讯非稳定运行状态。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述非稳定运行的判定方法依次按照控制非稳定性判断、负荷侧扰动下的临界非稳定性判断、热非稳定性判断、保护动作非稳定性判断、通讯非稳定性判断的先后顺序进行判断。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述对控制非稳定性进行判断，具体包括：对动态非稳定性进行判断；其中，在对动态非稳定性进行判断时，首先，对启动非稳定性进行判断，其包括以下步骤：对铁路互联电源装置的停止运行状态、特定斜率启动过程、输出额定电压三种工作状态分别设定标志位；在设定好标志位后，铁路互联电源装置依次工作于上述三种工作状态；若铁路互联电源装置跳过停止运行状态和特定斜率启动过程，直接进入输出额定电压状态，则确定铁路互联电源装置为非稳定性运行；若铁路互联电源装置持续在停止运行状态、特定斜率启动过程、输出额定电压三种工作状态之间切换，则确定铁路互联电源装置为非稳定运行；然后，对控制参数非稳定性进行判断：分别记录铁路互联电源装置正常运行和涌流冲击下的控制增益；当记录下的控制增益持续发生循环式变化时，判定铁路互联电源装置为非稳定运行。5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述对控制非稳定性进行判断，具体包
括：对静态非稳定性进行判断：其中，在对静态非稳定性进行判断时，首先，记录铁路互联电源装置输出的电压；在正常运行时，铁路互联电源装置输出的电压允许偏差为Vn，当超出该偏差比例时，执行下一步骤；当输出电压持续处于大于正偏差或持续小于负偏差时，则确定铁路互联电源装置为非稳定运行；当输出电压持续在正偏差以上和负偏差以下之间循环跳转时，则确定铁路互联电源装置为非稳定运行。6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述对负荷侧扰动下的临界非稳定性进行判断，具体包括：在中性点小电流接地系统下发生单相接地故障时的非稳定运行判断，其包括以下步骤：在发生单相接地故障后，互联电源开始计时；当单相接地故障持续时间大于预设时间后，确定铁路互联...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚鹏，刘贻军，牛金平，王颢，王川，刘广军，郭红卫，孟金林，张晓辉，王小星，任虔英，朱志伟，范强军，林子超，王海玉，林林，
申请(专利权)人：陕西兴安润通电气化有限公司，
类型：发明
国别省市：