[发明专利]一种直供牵引网上、下行接触网并联状态识别方法

说明书

本发明公开了一种直供牵引网上下行接触网并联状态识别方法，属于电气化铁路供电技术领域。通过同步测量直供牵引网各分段接触线首端电压相量、电流相量、末端电压相量和电流相量，列写电路方程，解出取流位置x。在直供牵引网分段两端电压在大于19kV的正常范围内，同时用公式计算取流位置x，通过比较各公式计算结果的相同与否，在线判别直供接触网各分段首末端并联状况，包括：首端、末端均并联，首端并联、末端不并联，首端不并联、末端并联以及首端、末端均不并联四种。对直供接触网运行状况进行识别和预警，实现对牵引网状况变化的实时监控和反馈，提高牵引网运行与管理的自动化、智能化水平。本发明通用性好，易于实施。

技术领域

本发明涉及电气化铁路牵引供电技术领域。

背景技术

我国铁路建设举世瞩目，成绩斐然。截至2017年，我国铁路营业里程达到12.7万km，其中高速铁路运营里程增加到2.5万km。高速铁路一般采用AT(Auto Transformer，自耦变压器)供电方式,但大量普速铁路，货运线路仍然采用DT(直接供电)方式，牵引供电系统的安全、良好运行不能不受到高度重视。

牵引网没有备用，且暴露于大自然中，加之弓网高速接触，容易导致各类故障的发生，为了尽可能隔离故障，缩小故障范围，节省故障查找时间，可以将接触网分段。每一直供接触网分段的首末端上下行可能并联，也可能不并联；由于设备异常，运行状态可能发生变化，与要求的连接方式不一致。如果能够在线判断接触网分段的连接方式，与要求的连接方式进行对比，对直供接触网运行中出现的与要求不一致的连接进行识别和预警，实现对牵引网状态变化的实时监控和反馈，增加对牵引网的一种动态监测方法，可以为牵引网安全运行和智能管理提供技术手段。对于运输效率的提高，牵引网的及时维修意义重大，以确保铁路的稳定和安全运行。

本发明提出电气化铁路直供牵引网分段末端连接方式判别方法，解决直供接触网分段首末端连接方式判别的技术问题。

发明内容

本发明的目的就是提供一种直供牵引网上、下行接触网并联状态识别方法，它能在线识别直供牵引网分段并联状态，对直供接触网运行中出现的与要求不一致的连接进行识别和预警，实现对牵引网状态变化的实时监控和反馈。

本发明解决其技术问题，所采用的技术方案为：设电气化铁路直供牵引网分段长度为D，上行接触线T1，下行接触线T2的自阻抗为Z_T，钢轨R的自阻抗为Z_R，上行接触线T1与下行接触线T2的互阻抗为Z_TT；同步测量直供牵引网分段两端电压相量和电流相量，包括上行接触线T1首端电压相量和首端电流相量末端电压相量和末端电流相量下行接触线T2首端电压相量和首端电流相量末端电压相量和末端电流相量设直供牵引网各个分段中只有一辆用电列车取流，其取流位置用距离该分段首端的长度x表示或着用距离该分段末端的长度D-x表示，其计算分以下四种状况：

(A)若该分段首端、末端均并联，则取流位置x由公式(1)、(2)计算；取流位置x在[0，D/2)间时，选用公式(2)计算结果，取流位置x在[D/2，D]间时，选用公式(1)计算结果：

式中：长度D、x的单位均为km，各种阻抗Z单位均为Ohm/km；各首端电压相量和末端电压相量的单位均为V，各首端电流相量和末端电流相量的单位均为A。

(B)若分段首端并联、末端不并联，取流位置由如下公式(3)、(4)计算；取流位置x在[0，D/2)间时，选用公式(4)计算结果，取流位置x在[D/2，D]间时，选用公式(3)计算结果：

(C)若分段首端不并联、末端并联，取流位置由公式(5)、(6)计算；取流位置x在[0，D/2)间时，选用公式(5)计算结果，取流位置x在[D/2，D]间时，选用公式(6)计算结果：