[发明专利]牵引供电系统回流状态辨识方法和装置

说明书

本公开涉及一种牵引供电系统回流状态辨识方法和装置，该方法包括：确定牵引变电所、AT所和分区所内的牵引回流各路径实时电流；基于连续n秒的所述牵引回流各路径实时电流，建立牵引变电所、AT所和分区所的牵引回流实测数据矩阵；其中，n为正整数；基于所述牵引回流实测数据矩阵，计算牵引回流数值之和与牵引负荷之间的比值；判断所述比值是否满足阈值范围；若否，则确定所述牵引供电系统回流异常或故障。本公开实施例提供的技术方案可对牵引供电系统回流状态进行检测，有利于降低牵引回流异常引起的设备损毁和安全事故。

技术领域

本公开涉及电气化铁路牵引供电回流技术领域，尤其涉及一种牵引供电系统回流状态辨识方法和装置。

背景技术

近年来电气化铁路里程飞速发展，电力牵引是各种运输方式中能够以电代油的动力牵引方式，其能源优势十分明显。牵引回流系统是高速铁路牵引供电系统中不可缺少的关键组成部分，目前的牵引回流系统主要由架空回流、钢轨回流和地回流构成。架空回流线承担了大部分牵引电流回流任务，钢轨兼顾牵引回流和轨道电路的作用，地回流作为牵引回流的一部分。

由于牵引回流受多种因素共同影响，部分线路在试运营阶段曾出现地回流远大于架空线回流的异常情况，其威胁铁路安全运行。此外，高速铁路在开通运营后，行车密度逐渐增加，导致牵引负荷和短路故障时电流明显增大，过大的牵引变电所地网回流会带来很多的安全隐患，最主要的体现在下面这两个方面：一是增加了所内接地网过热烧损的风险，同时也会加速所内接地网的腐蚀速度，使得接地网的整体通流能力下降，地网的接地电阻越来越大，严重的时候会影响所内牵引供电设备的安全运行；二是提升了所内的局部地电位，从而导致跨步电压增大，给牵引变电所内人员的生命安全带来隐患。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种牵引供电系统回流状态辨识方法和装置，以对牵引回流状态进行监测和辨识，有利于降低因牵引回流异常而引起的设备损毁和安全事故。

本公开提供了一种牵引供电系统回流状态辨识方法，该牵引供电系统回流状态辨识方法包括：

确定牵引变电所、自耦变压器(auto transformer，AT)所和分区所内的牵引回流各路径实时电流；

基于连续n秒的所述牵引回流各路径实时电流，建立牵引变电所、AT所和分区所的牵引回流实测数据矩阵；其中，n为正整数；

基于所述牵引回流实测数据矩阵，计算牵引回流数值之和与牵引负荷之间的比值；

判断所述比值是否满足阈值范围；

若否，则确定所述牵引供电系统回流异常或故障。

可选的，确定牵引变电所、AT所和分区所内的牵引回流各路径实时电流包括：

牵引变电所、AT所和分区所内的牵引回流各路径电流互感器连接到牵引回流系统采集装置，在自耦供电方式下实时记录牵引变电所、AT所和分区所的接地网回流(I_1G、I_2G、I_3G)、钢轨回流(I_1R、I_2R、I_3R)、综合贯通地线回流(I_1ZG、I_2ZG、I_3ZG)和保护线回流(I_1PW、I_2PW、I_3PW)的回流分布；牵引变电所、AT所和分区所牵引回流各路径实时电流及回流系数储存于牵引回流分布数据库中，为牵引回流状态辨识提供依据。

可选的，基于连续n秒的所述牵引回流各路径实时电流，建立牵引变电所、AT所和分区所的牵引回流实测数据矩阵包括：

建立牵引变电所、AT所和分区所的牵引回流实测数据矩阵J，每n秒后将数据矩阵存入数据库；其中，