本發(fā)明涉及軌道檢測，特別涉及一種直流牽引系統(tǒng)故障區(qū)段判定方法、系統(tǒng)、設備和介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、伴隨著城市軌道交通的迅猛發(fā)展，國內(nèi)已有多座城市普及城市軌道交通工具，這極大地推動了區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和社會進步。牽引供電系統(tǒng)是城市軌道交通系統(tǒng)的核心組成部分，主要采用直流牽引供電系統(tǒng)，因此保障直流牽引系統(tǒng)的安全是保證城市軌道交通系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，通過電流差值法進行直流牽引系統(tǒng)故障區(qū)段判定，其具體過程包括：獲取正饋線和負饋線之間的電流，計算正饋線和負饋線之間的電流差值。為了區(qū)分正常情況下的微小電流差異和故障情況下的顯著電流差異，需要設定一個電流差值的判定門檻。這個門檻值通?；谙到y(tǒng)正常運行時的最大電流差值(考慮系統(tǒng)損耗和負載不平衡)來確定，并乘以一個安全系數(shù)(如1.4倍)以確保在故障情況下能夠可靠地觸發(fā)保護動作。將實時計算的電流差值與設定的判定門檻進行比較。如果電流差值大于判定門檻，則判斷為發(fā)生正極接地故障。

3、上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷是：電流差值法的判定結(jié)果可能受到直流牽引系統(tǒng)參數(shù)(如負載情況、系統(tǒng)損耗等)的影響，在負載不平衡或系統(tǒng)損耗較大的情況下，電流差異可能會增大，增加了直流牽引系統(tǒng)故障區(qū)段誤判的風險。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種直流牽引系統(tǒng)故障區(qū)段判定方法、系統(tǒng)、設備和介質(zhì)。

2、本發(fā)明實施例提供一種直流牽引系統(tǒng)故障區(qū)段判定方法，包括：

3、獲取直流牽引系統(tǒng)中多個區(qū)段的正極軌兩側(cè)和專用回流軌兩側(cè)的饋線電流，并根據(jù)饋線電流確定各區(qū)段的饋線電流故障分量相量和ig；

4、當直流牽引系統(tǒng)處于正常狀態(tài)時，確定饋線電流故障分量相量和的幅值最大值|ig.max|；當直流牽引系統(tǒng)處于故障狀態(tài)時，通過直流牽引系統(tǒng)在故障點f處的過渡電阻rg、故障點f左側(cè)的等值阻抗zeql和故障點f右側(cè)的等值阻抗zeqr確定正極接地故障總電流故障分量的最小值if.min；

5、根據(jù)幅值最大值|ig.max|和總電流故障分量的最小值if.min確定用于判定直流牽引系統(tǒng)故障區(qū)段位置的整定電流值iset；

6、將各區(qū)段的故障分量相量和ig的幅值|ig|與整定電流值iset進行比較；如果幅值|ig|小于整定電流值的幅值|iset|，則故障分量所對應的區(qū)段為正常區(qū)段；如果幅值|ig|大于或等于整定電流值的幅值|iset|，則故障分量所對應的區(qū)段為故障區(qū)段。

7、可選地，根據(jù)饋線電流確定各區(qū)段的饋線電流故障分量相量和ig，其計算公式為：

8、

9、其中，為正極軌左側(cè)饋線電流故障分量；為正極軌右側(cè)饋線電流故障分量；為專用回流軌左側(cè)饋線電流故障分量；為專用回流軌右側(cè)饋線電流故障分量。

10、可選地，確定饋線電流故障分量相量和的幅值最大值|ig.max|，其計算公式為：

11、

12、其中，im為所有饋線上機車額定電流的總和。

13、可選地，確定正極接地故障總電流故障分量的最小值if.min，其具體包括：

14、確定故障點f左側(cè)等值阻抗zeql和右側(cè)等值阻抗zeqr，其計算公式為：

15、

16、根據(jù)故障點f處的過渡電阻rg、左側(cè)等值阻抗zeql和右側(cè)等值阻抗zeqr確定幅值if，其計算公式為：

17、

18、則總電流故障分量的最小值if.min的取值范圍為：

19、

20、其中，zeql為故障點f左側(cè)等值阻抗，zeqr為故障點f右側(cè)等值阻抗，uf0為故障點f在故障前的正常狀態(tài)電壓，zs1為牽引變電站1的等值阻抗，zs2為牽引變電站2的等值阻抗，zs3為牽引變電站3的等值阻抗，zs4為牽引變電站4的等值阻抗，z1為無機車區(qū)a接觸軌等值阻抗，z2為故障區(qū)b接觸軌等值阻抗，z3為有機車區(qū)c接觸軌等值阻抗，α為故障點f到故障區(qū)b左側(cè)的距離在故障區(qū)b的長度占比。

21、可選地，確定用于判定直流牽引系統(tǒng)故障區(qū)段位置的整定電流值iset包括：

22、iset不小于電流故障的分量相量和幅值|ig|的最大值|ig.max|，iset小于正極接地故障的總電流故障分量最小值if.min，表達形式為：

23、

24、整定電流值的計算公式為：

25、

26、其中，if.min為總電流故障分量最小值，|ig.max|為故障分量相量和幅值|ig|的最大值，iset為整定電流值，im為饋線上所有機車額定電流的總和。

27、本發(fā)明實施例還提供一種直流牽引系統(tǒng)故障區(qū)段判定系統(tǒng)，包括：

28、電流獲取模塊，用于獲取直流牽引系統(tǒng)中多個區(qū)段的正極軌兩側(cè)和專用回流軌兩側(cè)的饋線電流，并根據(jù)饋線電流確定各區(qū)段的饋線電流故障分量相量和ig；

29、處理模塊，用于當直流牽引系統(tǒng)處于正常狀態(tài)時，確定饋線電流故障分量相量和的幅值最大值|ig.max|；當直流牽引系統(tǒng)處于故障狀態(tài)時，通過直流牽引系統(tǒng)在故障點f處的過渡電阻rg、故障點f左側(cè)的等值阻抗zeql和故障點f右側(cè)的等值阻抗zeqr，確定正極接地故障總電流故障分量的最小值if.min；

30、預設模塊，用于根據(jù)幅值最大值|ig.max|和總電流故障分量的最小值if.min，確定用于判定直流牽引系統(tǒng)故障區(qū)段位置的整定電流值iset；

31、比較模塊，用于將各區(qū)段的故障分量相量和ig的幅值|ig|與整定電流值iset進行比較；如果幅值|ig|小于整定電流值的幅值|iset|，則故障分量所對應的區(qū)段為正常區(qū)段；如果幅值|ig|大于或等于整定電流值的幅值|iset|，則故障分量所對應的區(qū)段為故障區(qū)段。

32、本發(fā)明實施例還提供一種計算機設備，包括存儲器和處理器，存儲器中存儲有計算機程序，處理器執(zhí)行計算機程序時實現(xiàn)直流牽引系統(tǒng)故障區(qū)段判定方法的步驟。

33、本發(fā)明實施例還提供一種存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)直流牽引系統(tǒng)故障區(qū)段判定方法的步驟。

34、本發(fā)明實施例提供的上述一種直流牽引系統(tǒng)故障區(qū)段判定方法、系統(tǒng)、設備和介質(zhì)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果如下：

35、現(xiàn)有技術(shù)中電流差值法的判定結(jié)果可能受到直流牽引系統(tǒng)參數(shù)(如負載情況、系統(tǒng)損耗等)的影響，在負載不平衡或系統(tǒng)損耗較大的情況下，電流差異可能會增大，增加了直流牽引系統(tǒng)故障區(qū)段誤判的風險。

36、而本發(fā)明基于各個區(qū)段的正極軌兩側(cè)和專用回流軌兩側(cè)的饋線電流確定饋線電流故障分量相量和，再確定直流牽引系統(tǒng)處于正常狀態(tài)時的幅值最大值和直流牽引系統(tǒng)處于故障狀態(tài)時的總電流故障分量最小值；通過處于正常狀態(tài)時的幅值最大值和處于故障狀態(tài)時的總電流故障分量最小值進行比較，反映出直流牽引系統(tǒng)中的電流變化情況，避免系統(tǒng)損耗較大導致的電流差異增大情況；通過過渡電阻rg、等值阻抗zeql和等值阻抗zeqr三者結(jié)合來確定正極接地故障總電流故障分量的最小值，能夠解決判定過程中負載不平衡的問題，減少故障區(qū)段誤判的發(fā)生。