一种基于站间制造技术

本发明专利技术公开了一种基于站间

【技术实现步骤摘要】
一种基于站间GOOSE信息的城市轨道交通供电系统故障定位方法


[0001]本专利技术涉及城市轨道交通供电系统
，具体是一种基于站间
GOOSE
信息的城市轨道交通供电系统故障定位方法
。

技术介绍

[0002]城市轨道交通供电系统包括2到3个主供电所和若干个牵引所和降压所；主供电所一般在城市轨道交通线路的两端或中间，给整条线路提供电源；牵引所包括直流和交流两部分，其中直流系统将高压交流转化为直流给列车提供电力；牵引所的交流部分和降压所将高压交流电降压为低压交流电给地铁以及沿线的各类交流负荷供电，例如空调
、
风机
、
灯光等
。
[0003]牵引所和降压所沿城市轨道交通线路分散布置，给列车和地铁站供电，各所之间采用级联方式（手拉手）连接，一般所间距离为2到3公里；在各所的交流侧和直流侧安装继电保护装置，当供电系统发生故障时，继电保护装置动作，将故障部分切除，从而避免非故障部分失电
。
[0004]由于各所之间距离较短，供电系统尤其是直流牵引系统故障往往会导致多个牵引所或降压所的继电保护动作，从而严重影响了查找故障点
、
恢复整条线路的全部供电的工作；因此城市轨道交通供电系统的故障定位就成了一个重要课题
。
[0005]城市轨道交通对供电可靠性要求非常高，短时的停电会严重影响城市轨道交通的正常运营，造成重大的经济损失，甚至危及人身安全；目前，当供电系统发生故障后，进行故障查找
、
>故障区域隔离
、
非故障区域恢复供电等工作主要依靠人工进行；这种方式时间长，恢复送电慢，对现场人员的要求高，已经不能满足城市轨道交通高质量运营的要求；如何提高供电可靠性，停电后实现快速恢复，缩短停电时间，是一个亟需解决的问题
。
[0006]目前，对于城市轨道交通供电系统的故障定位有多种方法：
1、
采用参照电力系统的做法采用行波波形定位，这种方法采用专门的行波采集设备，采集故障时刻的行波，根据行波的时间确定故障位置；该方案原理复杂，需要较高要求的硬件配置
。
由于城市轨道交通站间距离非常短，通常只有
2、3
公里，因此行波方法在城市轨道交通中不能保证精度
。
[0007]2、
从
PSCADA
系统中读取故障时刻的波形数据，通过分析数据进行故障定位；这种方法时效性差，运算量大，分析复杂，无法满足现场的实际需求
。
[0008]3、
也有的定位方案是读取单个牵引所的保护动作信息进行定位
。
[0009]这些方案没有考虑到各个牵引所和降压所的复杂关系，对于跨所的故障往往会出现误判，尤其是直流侧故障，由于距离短
、
电流大，给准确定位带来更大的麻烦
。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种基于站间
GOOSE
信息的城市轨道交通供电系统故障定
位方法，以解决现有技术中的问题
。
[0011]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于站间
GOOSE
信息的城市轨道交通供电系统故障定位方法，包括以下步骤：
S1
：根据供电系统拓扑结构和保护配置情况，建立故障特征库，故障特征库由断路器向量
B
T
、
保护向量
R
T
、
直流侧电流向量
I
T
、
电气设备向量
S
T
组成；断路器向量
B
T
、
保护向量
R
T
、
直流侧电流向量
I
T
是电气设备向量
S
T
的函数；对于不含直流侧系统的电网，则无直流侧电流向量
I
T
；
S2
：建立各个牵引所和降压所故障定位的目标函数，；
S3
：在各牵引所或降压所中安装独立的交换机；交换机接入本所的所内
GOOSE
通信网络，并与左右两侧牵引所或降压所的同类
GOOSE
交换机级联，从而构成所间的
GOOSE
信息传输网络；
S4
：监听牵引所或降压所内
GOOSE
信息，从所间级联交换机监听左右两侧牵引所或降压所的
GOOSE
信息；
S5
：解析
GOOSE
信息，分解为保护动作信息和断路器位置信息
、
直流侧电流正负信息，将上述信息进行
0、1
赋值，填入目标函数中断路器实际位置
、
保护实际动作情况变量
、
直流侧电流正负信息；
S6
：将上述信息通过与特征库的比较，求取向量
S
T
的解，其中
=1
的元素即为发生故障的设备，求解目标函数的方法是穷举法
。
[0012]优选的，还包括
S7
：计算出故障位置后，将故障位置的计算结果通过
GOOSE
传送给相邻左右两侧牵引所，并读取相邻左右两侧牵引所的故障位置计算结果，进行表决；如果至少有两个牵引所的计算结果指向同一位置，则该位置确认为本次故障定位的结果；如果三个牵引所的故障位置计算结果完全没有重合之处，则本次故障定位失败
。
[0013]优选的，所述
S4
监听的
GOOSE
信息内容包括：保护的动作信息
、
断路器的位置信息
、
直流侧电流正负信息
。
[0014]优选的，所述
S6
求解目标函数的方法是穷举法，即将
S
T
序列
S=[S1，
S2，
S3……
S
n
]各个量均取0或1，进行穷举；找出使
F
（
S
T
）的值为最小的一组
S
T
。
[0015]优选的，穷举
S
T
时，只穷举以下元素：与
b
T
、r
T
、i
T
向量中为1的元素相关的
S
T
，其它元素直接赋
0。
[0016]优选的，
S
T
：供电系统中的供电设备，
S=[S1，
S2，
S3……
S
n
]；
S
x
=1
表示其所代表的设备发生故障；
S
x
=0
表示其所代表的设备没有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于站间
GOOSE
信息的城市轨道交通供电系统故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.
根据供电系统拓扑结构和保护配置情况，建立故障特征库，故障特征库由断路器向量
B
T
、
保护向量
R
T
、
直流侧电流向量
I
T
、
电气设备向量
S
T
组成；断路器向量
B
T
、
保护向量
R
T
、
直流侧电流向量
I
T
是电气设备向量
S
T
的函数；对于不含直流侧系统的电网，则无直流侧电流向量
I
T
；
S2.
建立各个牵引所和降压所故障定位的目标函数，；
S3.
在各牵引所或降压所中安装独立的交换机；交换机接入本所的所内
GOOSE
通信网络，并与左右两侧牵引所或降压所的同类
GOOSE
交换机级联，从而构成所间的
GOOSE
信息传输网络；
S4.
监听牵引所或降压所内
GOOSE
信息，从所间级联交换机监听左右两侧牵引所或降压所的
GOOSE
信息；
S5.
解析
GOOSE
信息，分解为保护动作信息和断路器位置信息
、
直流侧电流正负信息，将上述信息进行
0、1
赋值，填入目标函数中断路器实际位置
、
保护实际动作情况变量
、
直流侧电流正负信息；
S6.
将上述信息通过与特征库的比较，求取向量
S
T
的解，其中
=1
的元素即为发生故障的设备，求解目标函数的方法是穷举法
。2.
根据权利要求1所述的一种基于站间
GOOSE
信息的城市轨道交通供电系统故障定位方法，其特征在于，还包括
S7.
计算出故障位置后，将故障位置的计算结果通过
GOOSE
传送给相邻左右两侧牵引所，并读取相邻左右两侧牵引所的故障位置计算结果，进行表决；如果至少有两个牵引所的计算结果指向同一位置，则该位置确认为本次故障定位的结果；如果三个牵引所的故障位置计算结果完全没有重合之处，则本次故障定位失败
。3.
根据权利要求1所述的一种基于站间
GOOSE
信息的城市轨道交通供电系统故障定位方法，其特征在于，所述
S4
监听的
GOOSE
信息内容包括：保护的动作信息
、
断路器的位置信息
、
直流侧电流正负信息
。4.
根据权利要求1所述的一种基于站间
GOOSE
信息的城市轨道交通供电系统故障定位方法，其特征在于，所述
S6
中将
S
T
序列
S=[S1，
S2，
S3……
S
n
]
各个量均取0或1，进行穷举；找出使
F
（<...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡德良，程咏斌，谢悦海，王攀，梁钊福，何天华，黎国君，邱鹏程，
申请(专利权)人：广州市扬新技术研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：