[发明专利]直流牵引网的继电保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及供电线路继电保护系统，特别适用于城市轨道交通牵引供电系统的继电保护问题。

背景技术

目前世界各国城市轨道交通牵引网的暂态保护方式采用电流上升率+电流增量（di / dt- ΔI）保护方法。di / dt- ΔI保护主要用于切除故障电流较小的中、远端短路故障，di / dt- ΔI保护由瞬时跳闸和延时跳闸两个元件并列组成，瞬时跳闸元件根据电流是否持续增大来判断故障的存在。以电流的变化率 di/dt是否超过定值 A 作为启动的判据，启动后则计算每个采样点的 di/dt 和ΔI的瞬时值。原有di / dt- ΔI的保护程序为：① 若di/dt 一直大于 A，则以ΔI 是否超过定值C（ΔI的整定值）作为跳闸的判据，一旦ΔI 超定值C，立即跳闸；②若某时刻，di/dt小于A，则设置延时跳闸时间ΔT，在ΔT时间内：若ΔI超过C，保护立即跳闸；若ΔI未超过定值C，di/dt也一直小于A，则保护返回。

从城市轨道交通牵引供电系统的运行情况看，在直流牵引电流中，缓变且正负半周不等时长的震荡电流是导致上述保护方法出现系统误动的主要原因。

发明内容

根据背景技术所述，本发明的目的在于提供一种用于判断直流牵引网中缓变且正负半周不等时长震荡电流的鉴别方法，并实现暂态保护动作值的自适应调整。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种直流牵引网的继电保护方法，包括di / dt- ΔI的保护程序，如果di/dt 一直大于 A，则以ΔI 是否超过定值C（ΔI的整定值）作为跳闸的判据，一旦ΔI 超定值C，立即跳闸；如果某时刻，di/dt小于A，则设置延时跳闸时间ΔT，在ΔT时间内，若ΔI超过C，保护立即跳闸；若ΔI未超过定值C，di/dt也一直小于A，则保护返回；

针对牵引电流的正负半周不等时长震荡电流进行鉴别，所述方法还包括以下步骤：

（1）根据已有录波数据采用Hilbert-Huang Transform（HHT）方法进行模态分解，提取牵引电流的特征分量It并设置整定值E；

 (2) 设定数据窗长度为80——100ms，且每个数据窗内采样点数N=20；

 (3) 计算正负半周不等时长震荡电流的幅值

(4) 将计算值It 与整定值E比较

当It< E时，执行原有di / dt- ΔI的保护程序；

当It≥E时，将原有di / dt- ΔI保护的各项设定值均乘以K(K>1) ，以新的动作值执行di / dt- ΔI的保护程序。

综上，本发明是针对城市轨道交通牵引网 di / dt- ΔI 保护无法鉴别正负半周时长不等的震荡电流并导致误动的问题，提出一种用于判断直流牵引网中缓变且正负半周不等时长震荡电流的鉴别方法，完成对常规直流暂态保护的屏蔽或动作值的自适应调整，提高直流牵引网暂态保护系统的灵敏性和可靠性。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下优点和效果：

（1）提高了保护系统的灵敏性和可靠性； 

（2）便于整定；

（3）便于在已有保护系统中应用。

具体实施方式

本发明以直流牵引电流中80——100ms周波电流为特征，采用HHT方法进行模态分解，将提取的牵引电流的特征分量It（It为直流牵引电流中所含80—100ms周波的电流分量），与 E (E为It的整定值，E值的大小需根据已有录波数据经HHT分解确定)值进行比较后执行相应的保护程序。具体方法如下：

一种直流牵引网的继电保护方法，包括di / dt- ΔI的保护程序，如果di/dt 一直大于 A，则以ΔI 是否超过定值C（ΔI的整定值）作为跳闸的判据，一旦ΔI 超定值C，立即跳闸；如果某时刻，di/dt小于A，则设置延时跳闸时间ΔT，在ΔT时间内，若ΔI超过C，保护立即跳闸；若ΔI未超过定值C，di/dt也一直小于A，则保护返回；

针对牵引电流的正负半周不等时长震荡电流进行鉴别，所述方法还包括以下步骤：

（1）根据已有录波数据采用HHT方法进行模态分解，提取牵引电流的特征分量It并设置整定值E；

 (2) 设定数据窗长度为80——100ms，且每个数据窗内采样点数N=20；

 (3) 计算正负半周不等时长震荡电流的幅值：

；

(4) 将计算值It 与整定值E比较：