[发明专利]一种双边直接供电方式的复线牵引网故障测距系统及方法

说明书

本发明公开了一种双边直接供电方式的复线牵引网故障测距系统及方法，属于电气化铁路牵引供电技术领域，系统包括：第一馈线电流检测模块、第二馈线电流检测模块、时钟同步模块、数据交换通道模块、第一电流比计算模块、第二电流比计算模块、第一故障距离计算模块和第二故障距离计算模块；所述方法实现了双边直接供电方式的复线牵引网的故障上下行的判别逻辑和故障测距，本发明解决了双边直接供电方式的复线牵引网故障的测距问题。

技术领域

本发明属于电气化铁路牵引供电技术领域，尤其涉及一种双边直接供电方式的复线牵引网故障测距系统及方法。

背景技术

我国电气化铁路牵引供电系统一般采用单边直接供电方式和单边AT供电方式，直接供电方式电气结构简单，投资较小，是一种经济的牵引供电方式，而我国高速铁路主要采用上下行牵引网全并联的单边AT供电方式。电气化铁路牵引网在分区所将两个供电臂连接起来，形成双边供电方式。双边供电方式相较于单边供电方式，具有降低牵引网电压损失和电能损耗、提高供电能力等优势。随着我国高速铁路的快速发展，为了继续提升高速铁路的供电能力和列车运行速度，计划在部分线路采用双边全并联AT供电方式，当双边AT供电牵引网上的AT所全部退出运行，形成双边直接供电牵引网。

单线运行方式下的单边直接供电牵引网故障测距采用电抗法，复线运行方式下的单边直接供电牵引网故障测距采用上下行电流比法。但在双边直接供电方式的复线牵引网中，由于上下行线路存在互感，在一侧牵引变电所出口测量到的牵引网阻抗与故障距离关系呈现非线性关系，不能采用传统的电抗法测距，同时适用于单边供电的复线牵引网的上下行电流比测距法也不能应用到双边供电环境下。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种双边直接供电方式的复线牵引网故障测距系统及方法，基于双边直接供电方式的复线牵引网的故障电量特征，构建双边直接供电方式的复线牵引网故障测距系统，解决了双边直接供电方式的复线牵引网故障的测距问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种双边直接供电方式的复线牵引网故障测距系统，包括：

第一馈线电流检测模块，用于分别检测第一牵引变电所故障检测处的下行馈线电流和上行馈线电流，得到第一下行馈线电流和第一上行馈线电流

第二馈线电流检测模块，用于分别检测第二牵引变电所故障检测处的下行馈线电流和上行馈线电流，得到第二下行馈线电流和第二上行馈线电流

时钟同步模块，用于使第一馈线电流检测模块和第二馈线电流检测模块时钟同步，为检测到的馈线电流赋予时标信息；

数据交换通道模块，用于在复线牵引网发生故障时刻，将第一馈线电流检测模块的带有时标信息的检测结果传输至第二馈线电流检测模块，并将第二馈线电流检测模块的带有时标信息的检测结果传输至第一馈线电流检测模块；

第一电流比计算模块，用于根据第一馈线电流检测模块中的第一下行馈线电流第一上行馈线电流第二下行馈线电流和第二上行馈线电流分别计算得到第一电流比Q₁₁和第三电流比Q₁₂；

第二电流比计算模块，用于根据第二馈线电流检测模块中的第一下行馈线电流第一上行馈线电流第二下行馈线电流和第二上行馈线电流分别计算得到第二电流比Q₁₂和第四电流比Q₂₂；

第一故障距离计算模块，用于根据第一电流比Q₁₁计算得到第一牵引变电所到下行故障点的距离l₁，以及根据第三电流比Q₁₂计算得到第一牵引变电所到上行故障点的距离l′₁；