一种铁路电力贯通线故障判断与隔离方法技术

本发明专利技术公开了一种铁路电力贯通线故障判断与隔离的方法，属于电气化铁路电力系统领域，铁路电力贯通线包括一级贯通线和综合贯通线，均为双端电源，正常工作时为单电源供电。本发明专利技术利用系统站点配置的电力远动终端装置(每个站点配置一台电力远动终端装置)采集故障前后的暂态信息，提取可以表征故障区段的故障特征转化为GOOSE故障特征量信息，并配置GOOSE联跳信息，利用IEC61850规约的GOOSE通信功能实现与前后两台电力远动终端装置实时传递故障信息，同一供电臂间所有参与数字化交互的远动终端装置在电力贯通线故障发生后可通过GOOSE交互数据快速地锁定故障区段及故障类别，并对故障区段进行自动隔离，提高了铁路电力系统供电的可靠性。电的可靠性。电的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路电力贯通线故障判断与隔离方法


[0001]本专利技术属于电气化铁路电力系统领域，涉及一种基于数字化远动终端装置的铁路电力贯通线故障判断与隔离的方法。

技术介绍

[0002]铁路电力贯通线是用于铁路信号、通信及其他铁路综合用电的电力系统线路，是铁路电力系统的重要组成部分。线路因点多线长，走径复杂，设备质量参差不齐，受气候、地理环境影响较大，供电情况复杂，线路故障率居高不下，影响着铁路供电系统的安全运行，直接影响到铁路运输的安全正点。因此，如何正确有效地判断、查找、处理电力线路故障，缩短停电时间，及时恢复供电尤为关键。目前10kV铁路电力贯通线由两相邻变配电所提供电源，两相邻配电所一般相距40～60km，由一所主供，另一所备供，形成10kV电力线路环网供电方式，以保证铁路行车等一级负荷的不间断供电。由于相邻两配电所间的供电臂较长，传统的“试送法”不仅对硬件设备使用寿命造成重大损伤，还可能导致铁路信号供电的中断，打乱运输秩序，影响铁路运输安全。
[0003]在不增加故障判别资源的情况下，常规的故障判断与隔离手段是由铁路调度中心后台完成的。铁路调度中心根据一系列备自投、重合闸操作信息，以及远动终端装置上报的故障信息，经过后台程序或操作人员分析判断后，才能判断故障区间，并经后台操作人员对故障隔离区间两侧的负荷开关发送遥控分闸命令，继而对两侧断路器发送遥控合闸命令，实现非故障线段供电。这种方式不仅会导致线路断路器带故障重合闸，影响断路器使用寿命，还会因为装置和后台之间数据交互复杂及后台响应慢等因素，不能快速锁定故障区间，影响线路供电。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是：提供一种故障判断与隔离方案，利用系统中配置的电力远动终端装置采集故障前后的暂态信息，提取可以表征故障区段的故障特征转化为GOOSE信息，利用IEC61850规约的GOOSE通信功能实现与前后两台电力远动终端装置实时交互故障信息，同一供电臂间所有参与数字化交互的远动终端装置在电力贯通线故障发生后可通过GOOSE交互数据快速地锁定故障区段及故障类别，对故障区段进行自动隔离，提高了铁路电力系统供电的可靠性。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种铁路电力贯通线故障判断与隔离方法：电力终端远动终端装置将实时采集的一级贯通线进出线和综合贯通线进出线的电流暂态信息，转化成一级贯通进线故障过流、一级贯通出线故障过流、一级贯通线失压、综合贯通进线故障过流、综合贯通出线故障过流、综合贯通线失压等6个GOOSE故障特征信息。同时，装置还配置了联跳前站点一级贯通线开关、联跳前站点综合贯通线开关、联跳后站点一级贯通线开关、联跳后站点综合贯通线开关等4个GOOSE联跳信息。其中，一级/综合贯通进线故障过流为一级/综合贯通进线任一相发生过流时提取的故障特征量(值为1)；
一级/综合贯通出线故障过流为一级/综合贯通出线任一相发生过流时提取的故障特征量(值为1)；一级/综合贯通线失压为一级/综合贯通进出线所有相均失压时提取的故障特征量(值为1)。
[0006]进一步的，电力远动终端装置将提取和配置的10个GOOSE信息通过IEC61850规约的GOOSE通信功能传递给前后相邻的两台电力远动终端装置，每台电力远动终端装置均配置前站点一级贯通出线故障过流、前站点一级贯通线失压、站点前综合贯通出线故障过流、站点前综合贯通线失压、后站点一级贯通进线故障过流、后站点一级贯通线失压、后站点综合贯通进线故障过流、后站点综合贯通线失压、收到前站点一级贯通线开关联跳、收到前站点综合贯通线开关联跳、收到后站点一级贯通线开关联跳、收到后站点综合贯通线开关联跳等12个GOOSE的开入信息。如上所述，每台数字化远动终端装置具有12个GOOSE的开入点和10个GOOSE的开出点。同一供电臂间所有参与数字化交互的远动终端装置纳入一个GOOSE网络中。
[0007]进一步的，电力远动终端装置通过GOOSE交互数据快速地锁定故障区段及故障类别，站点的电力远动终端装置做故障判断包括以下步骤：
[0008]步骤1)当站点的贯通进出线及收到前后站点的GOOSE故障过流信息均为非过流状态且故判启动标志字为0时，判定故障不发生在该站点；
[0009]步骤2)当站点的贯通进出线及收到前后站点的GOOSE故障过流信息均为过流状态时，判定故障不发生在该站点，并将其故判启动标志字清为0；
[0010]步骤3)当站点的贯通进出线两者的故障过流状态不一致时，判定故障发生在站点所内，置其故判启动标志字为1，计时开始；
[0011]步骤4)当站点的贯通进出线过流时，若收到前站点的GOOSE故障信息为过流状态而收到后站点的GOOSE故障信息为非过流状态，判定故障发生在该站点和后站点区间；若收到后站点的GOOSE故障信息为过流状态而收到前站点的GOOSE故障信息为非过流状态，判定故障发生在该站点和前站点区间，此时置其故判启动标志字为1，计时开始；
[0012]步骤5)若故判启动标志字已置为1，当延时超过故判动作时间时，站点的装置形成故障区段判断故障报告并上送至调度中心。
[0013]进一步的，电力远动终端装置可通过GOOSE交互数据快速地对故障进行隔离。站点的电力远动终端装置对故障区间自动隔离包括以下步骤：
[0014]步骤1)当故障隔离压板投入时，站点的电力远动终端装置判断出故障区段及故障类别，置故判标志字为1；
[0015]步骤2)在站点及收到前后站点的GOOSE故障信息均为失压时，置失压标志字为1，计时开始；
[0016]步骤3)若站点及收到前后站点的GOOSE故障信息不满足全部失压时，清失压标志字为0,重新计时。当持续时间大于时间延时定值时，判定故障为瞬时故障，故判失效，清故判标志字为0；
[0017]步骤4)若站点及收到前后站点的GOOSE故障信息均为失压时，站点的装置先判断当前失压标志字的值。若失压标志字为0，则再次置失压标志字为1且重新计时。当持续时间大于时间延时定值时，判定故障为永久故障，电力远动终端装置执行故障隔离操作。
[0018]步骤5)电力远动终端装置根据故障区间的故障类别进行故障隔离：(1)当故障区
间为所内故障，装置生成故障隔离事件，清所有标志字，并自动跳开所内进出线两侧的负荷开关；(2)当故障区间为所间故障且在未收到对侧联跳信号的情况下，装置生成故障隔离事件，清所有标志字，并自动跳开故障区间装置本侧的负荷开关，同时发送GOOSE联跳信号联跳对侧的负荷开关，并生成故障隔离事件；(3)当故障区间为所间故障且在已经收到对侧联跳信号的情况下，跳开相应的负荷开关，装置自身故判失效，清故判标志字和失压标志字为0。
[0019]进一步的，站点的装置计算处理数据时间为10ms，GOOSE通信网络传输延时不大于4ms,每个站点接收其他站点的GOOSE信息过程不大于20ms时间(站点任务处理延时不大于10ms),站点收到故障信息后综合判断的时间不大于10ms，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路电力贯通线故障判断与隔离方法，其特征在于：利用系统中配置的电力远动终端装置采集故障前后的暂态信息，提取可以表征故障区段的故障特征转化为GOOSE信息；同一供电臂间所有参与数字化交互的远动终端装置纳入一个GOOSE网络中，利用IEC61850规约的GOOSE通信功能实现与前后两台电力远动终端装置实时交互故障信息；电力远动终端装置通过GOOSE交互数据锁定故障区段及故障类别；电力远动终端装置通过GOOSE交互数据对故障进行隔离。2.根据权利要求1的所述的一种铁路电力贯通线故障判断与隔离方法，其特征在于：电力远动终端装置将实时采集的一级贯通线进出线和综合贯通线进出线的电流暂态信息转化成6个GOOSE故障特征量信息，所述6个GOOSE故障特征量信息包括一级贯通进线故障过流、一级贯通出线故障过流、一级贯通线失压、综合贯通进线故障过流、综合贯通出线故障过流和综合贯通线失压；所述电力远动终端装置还配置了联跳前站点一级贯通线开关、联跳前站点综合贯通线开关、联跳后站点一级贯通线开关和联跳后站点综合贯通线开关的4个GOOSE联跳信息。3.根据权利要求2所述的一种铁路电力贯通线故障判断与隔离方法，其特征在于：一级/综合贯通进线故障过流为一级/综合贯通进线任一相发生过流时提取的故障特征量；一级/综合贯通出线故障过流为一级/综合贯通出线任一相发生过流时提取的故障特征量；一级/综合贯通线失压为一级/综合贯通进出线所有相均失压时提取的故障特征量。4.根据权利要求2所述的一种铁路电力贯通线故障判断与隔离方法，其特征在于：每台数字化远动终端装置具有12个GOOSE的开入点和10个GOOSE的开出点，电力远动终端装置将提取和配置的10个GOOSE信息通过IEC61850规约的GOOSE通信功能传递给前后相邻的两台电力远动终端装置，每台电力远动终端装置均配置前站点一级贯通出线故障过流、前站点一级贯通线失压、前站点综合贯通出线故障过流、前站点综合贯通线失压、后站点一级贯通进线故障过流、后站点一级贯通线失压、后站点综合贯通进线故障过流、后站点综合贯通线失压、收到前站点一级贯通线开关联跳、收到前站点综合贯通线开关联跳、收到后站点一级贯通线开关联跳和收到后站点综合贯通线开关联跳的12个GOOSE的开入信息。5.根据权利要求2所述的一种铁路电力贯通线故障判断与隔离方法，其特征在于：所述电力远动终端装置通过GOOSE交互数据快速地锁定故障区段及故障类别，具体包括以下步骤：步骤1：当站点的贯通进出线及收到前后站点的GOOSE故障过流信息均为非过流状态且故判启动标志字为0时，判定故障不发生在该站点；步骤2：当站点的贯通进出线及收到前后站点的GOOSE故障过流信息均为过流状态时，判定故障不发生在该站点，并将其故判启动标志字清为0；步骤3：...

【专利技术属性】
技术研发人员：随新鲜，孙金华，张林，柏如国，包素丽，管金酉，沈珂婷，葛鹏杰，白群，
申请(专利权)人：南京国电南自轨道交通工程有限公司，
类型：发明
国别省市：