【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气化铁路牵引供电继电保护，尤其是一种基于牵引供电系统双边供电的电流增量协同保护方法。
技术介绍
1、随着我国高速电气化铁路的高速发展，铁路运输网已经建设到地理环境不好的山区。相较于自然条件更好的平原铁路运输系统，这部分区段具有供电电网薄弱、长大坡道及超长隧道密集、海拔跨度大、运行环境恶劣等特征，致使既有牵引供电系统的供电方式和技术装备已难以适应需求，所以现有技术中，在特殊地区中需要采用双边供电方式进行用电负荷保障。实际情况下，在传统的单边供电方式中，常采用电流增量保护作为整个继电保护系统的一部分，其整定值通常采用1.2倍的单台机车最大负荷进行整定，有效区别于负荷和高阻接地故障，误动率和拒动率都相当低。但在双边供电条件下，既有的电流增量保护可能由于多个负荷同时取流，造成保护误动，影响客车的运行，降低系统的工作效率与可靠性。
2、另一方面，当前牵引供电系统逐步采用广域保护测控系统，为了满足其延时要求(＜10ms)，通常采用光纤直连组网或通信传输网络进行信号传输。广域保护测控系统其除了具备传统变电站自动化系统功能外，还具备以供电臂为单元的广域保护测控功能，主要包括断路器失灵保护、母线快速保护、供电臂保护、开关分层闭锁和牵引供电系统自愈重构功能等。广域保护测控系统的应用提升了牵引供电继电保护的可靠性、快速性、灵敏性、选择性，加快了故障后的故障查找、故障元件隔离和恢复供电，大大提升了牵引供电系统的可靠性。同时，广域保护测控系统的低延时使得很多之前无法同步、不满足继电保护动作时限的物理量可以同步获得，但目前广域保
技术实现思路
1、为了克服现有广域保护测控系统应用于双边供电方式中，因技术所限，存在电流增量保护在多负荷取流时易误动的不足、导致无法有效可靠为机车供电的弊端，本专利技术提供了在相关流程共同作用下，利用现有广域保护测控系统的通道的高带宽、高可靠、低时延等特点，通过广域保护通道获取供电臂上各所的馈线电流，分析带负荷与不带负荷时的电气量分布，根据电气量分布情况，有效区分高阻接地故障与多负荷取流工况，保证了动作的正确性及供电可靠性，为特殊地区稳定可靠实现双边供电起到了有利技术支持的一种基于牵引供电系统双边供电的电流增量协同保护方法。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种基于牵引供电系统双边供电的电流增量协同保护方法，其特征在于，包括如下流程，s1：通信通道选择，具体的，利用现有的广域保护通道，实时获取双边供电范围内两侧牵引变电所、自耦变压器所、分区所馈线间隔合并单元采集的馈线保护电流；s2：在供电区域分区所或变电所创建汇集单元；s3：进行数据同步，具体的，通过采样同步算法对各所电流进行同步与对时，确保各电流计算的同步性；s4：设置定值，具体的，设置与馈线保护一致的电流增量定值，用于判定是否应启动电流增量协同保护；s5：保护原则分析计算，具体的，分析计算中，按照单侧单行供电臂为单位计算电流平衡关系，无负荷或故障时每侧供电臂上各所电流能够满足基尔霍夫定律at供电方式时f线满足电流平衡关系、表示为两个牵引变电所至分区所的电气量关系通过四种表达式表示；s6：电气量计算分析，具体的，当检测到步骤s5中，四种表达式中不完全满足条件时，即表示该侧供电臂中存在负荷或者故障；s7:协同判断，具体的，基于继电保护中，不考虑多点故障的原则，根据供电臂中各所的电气量分布情况，判断供电臂中多负荷取流与单点故障工况，识别为多负荷时，发出电流增量闭锁信号，避免电流增量保护动作；s8：发出电流增量闭锁信号：具体的，当不满足动作条件时，电流增量协同保护装置发出的电流增量闭锁信号，其转换为goose信号后，再通过广域通道发送至双边供电的两侧变电所馈线；s9：闭锁电流增量保护：具体的，双边供电臂两侧的馈线保护测控装置在接收到电流增量闭锁信号后，对电流增量保护进行闭锁，将已启动且未出口的馈线保护装置电流增量信号返回；s10:电流增量保护原则确定。
4、进一步地，所述s2中，具体的，在分区所或两个变电所其中一个设置一台新的电流增量协同保护装置，用于汇集s1中所采集的各所亭馈线保护电流，以及进行电流增量协同保护的判断与计算。
5、进一步地，所述s5中，为该供电臂该行别变电所的t线电流，表示该供电臂该行别at所的t线电流，表示该供电臂该行别分区所的t线电流，四种表达式中，牵引变电所1至分区所下行无负荷或故障时应满足公式表达的电气量关系，牵引变电所1至分区所上行无负荷或故障时应满足公式表达的电气量关系，牵引变电所2至分区所下行无负荷或故障时应满足公式表达的电气量关系，牵引变电所2至分区所上行无负荷或故障时应满足公式表达的电气量关系。
6、进一步地，所述s5中，是多种断路器的电流符号。
7、进一步地，所述s7中，协同判断的详细判断依据如下，(1)：先判定在电流增量协同保护装置的电流增量启动前，供电臂中是否存在负荷，如果基于广域保护测控装置测得的实时数据，s5中的式1-式4均成立，则判断在电流增量协同保护启动之前供电臂内不存在负荷和故障，反之，如果在式1-式4中，至少存在一式不成立，则可判定为对应区段已存在负荷；(2)：如果判定为此前不存在负荷的情况，若在式1-式4中，至少存在两式不符合要求，则判定为多辆机车负荷同时取流，此时，电流增量协同保护装置发出电流增量闭锁信号，如果式1-式4中，有且仅有1式不符合要求，则判定为真实故障；(3)：如果判定为此前已存在负荷的情况，则基于仅考虑同一时刻仅有一台车辆新增取流的前提，将电流增量保护的启动则判定为真实故障。
8、与现有技术相比本专利技术有益效果是：本专利技术具有以下优点，(1)技术方面：本专利技术通过广域保护测控系统的投入，实时获取双边供电范围内两侧牵引变电所、自耦变压器所、分区所的馈线保护电流、实现了自身的专利技术目的，该方法可以避免多机车负荷，使得保护不会误动作，并开发了广域保护测控装置下的继电保护应用潜力。(2)成本方面：本专利技术既避免了现有技术电流增量保护带来的多机车负荷误动，也避免了不投入电流增量保护带来的保护拒动，避免了误动时列车取流不成功，影响客车的运行，需消耗人力物力排查问题，以及拒动时带来的设备寿命损耗和以及巨大经济损失。(3)效率方面：本专利技术提本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于牵引供电系统双边供电的电流增量协同保护方法，其特征在于，包括如下流程，S1：通信通道选择，具体的，利用现有的广域保护通道，实时获取双边供电范围内所有所亭馈线间隔合并单元采集的馈线保护电流；S2：在供电区域分区所或变电所创建汇集单元；S3：进行数据同步，具体的，通过采样同步算法对各所电流进行同步与对时，确保各电流计算的同步性；S4：设置定值，具体的，设置与馈线保护一致的电流增量定值，用于判定是否应启动电流增量协同保护；S5：保护原则分析计算，具体的，分析计算中，按照单侧单行供电臂为单位计算电流平衡关系，无负荷或故障时每侧供电臂上各所电流能够满足基尔霍夫定律AT供电方式时F线满足电流平衡关系、表示为两个牵引变电所至分区所的电气量关系通过四种表达式表示；S6：电气量计算分析，具体的，当检测到步骤S5中，四种表达式中不完全满足条件时，即表示该侧供电臂中存在负荷或者故障；S7:协同判断，具体的，基于继电保护中，不考虑多点故障的原则，根据供电臂中各所的电气量分布情况，判断供电臂中多负荷取流与单点故障工况，识别为多负荷时，发出电流增量闭锁信号，避免电流增量保护动作；S8：发出电流增
2.根据权利要求1所述的一种基于牵引供电系统双边供电的电流增量协同保护方法，其特征在于，S2中，具体的，在分区所或两个变电所其中一个设置一台新的电流增量协同保护装置，用于汇集S1中所采集的各所亭馈线保护电流，以及进行电流增量协同保护的判断与计算。
3.根据权利要求1所述的一种基于牵引供电系统双边供电的电流增量协同保护方法，其特征在于，S5中，为该供电臂该行别变电所的T线电流，表示该供电臂该行别AT所的T线电流，表示该供电臂该行别分区所的T线电流，四种表达式中，牵引变电所1至分区所下行无负荷或故障时应满足公式表达的电气量关系，牵引变电所1至分区所上行无负荷或故障时应满足公式表达的电气量关系，牵引变电所2至分区所下行无负荷或故障时应满足公式表达的电气量关系，牵引变电所2至分区所上行无负荷或故障时应满足公式表达的电气量关系。
4.根据权利要求3所述的一种基于牵引供电系统双边供电的电流增量协同保护方法，其特征在于，S5中，是多种断路器的电流符号。
5.根据权利要求1所述的一种基于牵引供电系统双边供电的电流增量协同保护方法，其特征在于，S7中，协同判断的详细判断依据如下，(1)：先判定在电流增量协同保护装置的电流增量启动前，供电臂中是否存在负荷，如果基于广域保护测控装置测得的实时数据，S5中的式1-式4均成立，则判断在电流增量协同保护启动之前供电臂内不存在负荷和故障，反之，如果在式1-式4中，至少存在一式不成立，则可判定为对应区段已存在负荷；(2)：如果判定为此前不存在负荷的情况，若在式1-式4中，至少存在两式不符合要求，则判定为多辆机车负荷同时取流，此时，电流增量协同保护装置发出电流增量闭锁信号，如果式1-式4中，有且仅有1式不符合要求，则判定为真实故障；(3)：如果判定为此前已存在负荷的情况，则基于仅考虑同一时刻仅有一台车辆新增取流的前提，将电流增量保护的启动则判定为真实故障。
...【技术特征摘要】
1.一种基于牵引供电系统双边供电的电流增量协同保护方法，其特征在于，包括如下流程，s1：通信通道选择，具体的，利用现有的广域保护通道，实时获取双边供电范围内所有所亭馈线间隔合并单元采集的馈线保护电流；s2：在供电区域分区所或变电所创建汇集单元；s3：进行数据同步，具体的，通过采样同步算法对各所电流进行同步与对时，确保各电流计算的同步性；s4：设置定值，具体的，设置与馈线保护一致的电流增量定值，用于判定是否应启动电流增量协同保护；s5：保护原则分析计算，具体的，分析计算中，按照单侧单行供电臂为单位计算电流平衡关系，无负荷或故障时每侧供电臂上各所电流能够满足基尔霍夫定律at供电方式时f线满足电流平衡关系、表示为两个牵引变电所至分区所的电气量关系通过四种表达式表示；s6：电气量计算分析，具体的，当检测到步骤s5中，四种表达式中不完全满足条件时，即表示该侧供电臂中存在负荷或者故障；s7:协同判断，具体的，基于继电保护中，不考虑多点故障的原则，根据供电臂中各所的电气量分布情况，判断供电臂中多负荷取流与单点故障工况，识别为多负荷时，发出电流增量闭锁信号，避免电流增量保护动作；s8：发出电流增量闭锁信号：具体的，当不满足动作条件时，电流增量协同保护装置发出的电流增量闭锁信号，其转换为goose信号后，再通过广域通道发送至双边供电的两侧变电所馈线；s9：闭锁电流增量保护：具体的，双边供电臂两侧的馈线保护测控装置在接收到电流增量闭锁信号后，对电流增量保护进行闭锁，将已启动且未出口的馈线保护装置电流增量信号返回；s10:电流增量保护原则确定。
2.根据权利要求1所述的一种基于牵引供电系统双边供电的电流增量协同保护方法，其特征在于，s2中，具体的，在分区所或两个变电所其中一个设置一...
【专利技术属性】
技术研发人员：林伟，何顺江，罗杨，夏添，陈德明，张硕，
申请(专利权)人：成都交大运达电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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