[发明专利]一种对铁路供电线路故障进行精确定位的方法及装置

说明书

本发明公开了一种对铁路供电线路故障进行精确定位的方法及装置，故障定位方法操作步骤如下：首先，划分供电线路区间并同步时钟；其次，根据电流方向改变确定故障区间并抓取所有区间监测设备的电压电流行波；之后，故障所在区间两端的监测设备行波数据计算故障位置；最后，根据其他监测设备所捕获的行波数据进行修正，从而得到精确的故障点位置。本方法及装置能够在铁路自闭/贯通供电线路发生接地故障、两相短路及三相短路故障等各类供电故障时锁定发生故障的区间，并计算出具体的故障点位置，从而为故障的快速维修提供支持，保障铁路供电线路安全运行。

技术领域

本发明属于电力系统领域，涉及铁路供电线路的故障精确定位方法，具体涉及一种对铁路供电线路故障进行精确定位的方法及装置。

背景技术

铁路自闭/贯通供电线路沿铁路线进行分布，当供电线路发生接地故障、两相短路及三相短路等故障时需要及时进行故障定位以进行修复。目前常用的故障定位方法有如下几种。

(1)二分法。当发生供电故障时，先将供电区间中间的某个开关打开，再从一个配电所送电。如果送电成功说明故障位于另一半供电区间；如果送电不成功说明故障存在于本一半供电区间。但该方法的缺点是需要不断变化开关并进行供电尝试来确定故障位置，效率较低，并且只能锁定故障位置区间，不能准确定位故障点。

(2)主站法。该方法在每个开关上安装监测装置，监测流过此开关的故障电流，并把故障电流信息通过通信信道送到监控主站。由主站根据各个开关的电流信息进行综合判断，判断出故障位于哪两个开关之间。但该方法的缺点是只能锁定故障位置区间，不能准确定位故障点。

(3)故障监测设备法。通过在供电线路上加装故障监测设备，监测正常供电时的电流方向和发生故障后的电流方向及过电流次数来综合判断故障点位置。但该方法的缺点是定位的故障点位置精度不够高。

(4)行波测距法。当供电线路发生故障时，会从故障点产生电压行波和电流行波沿着线路向两端传播。通过捕获线路上行波传播的波形、时间等数据，可以计算出故障点在线路上的位置。申请号为201510280164.9的专利公开了一种高速铁路高压全电缆贯通线的在线故障定位系统和方法。该方法采集发生故障时的工频电压和行波数据确定故障位置。该方法的缺点是获取行波波形时容易受到伪波头的干扰，造成定位误差。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是一种对铁路供电线路故障进行精确定位的方法及装置，能够根据供电线路发生故障时产生的行波波形传播过程来计算故障点的位置。由于行波在传播过程中会发生衰减和畸变，会对行波波形的准确捕获造成影响。已有的故障定位方法在获取行波波形时容易受到伪波头的干扰，从而造成定位误差。本发明提供的方法和装置希望通过采用先锁定故障区间再捕获行波数据和多点行波数据校正的途径对已有方法进行改进和提高。

一种对铁路供电线路故障进行精确定位的方法，具体步骤如下：

步骤1：在供电线路上安装N台本发明所提供监测设备，将整个供电线路划分为N+1个区间；

步骤2：所有检测设备在运行期间定期进行时钟校准，保证所有设备的时钟处于同步状态；

步骤3：监测设备根据供电线路电流方向是否改变来判断是否发生故障，并在故障发生时，根据电流方向改变情况以及过电流次数可以确定故障点所在的区间；

步骤4：发生故障后，所有监测设备立即捕获故障点传播出来的电压行波和电流行波数据；

步骤5：由步骤3确定的故障所在区间两端的检测设备将首先捕获行波数据，可依据这两个监测设备捕获的行波数据计算故障点位置；

步骤6：对除了上述两个监测设备之外的其他监测设备所捕获的行波数据进行分析，根据分析结果对步骤5计算出的故障点位置进行修正，从而得到精确的故障点位置。

本发明提出的供电线路故障定位装置包括但不限于以下组成部分：

(1)安装在供电线路上的监测设备；