CN104316832A - 适用于多种运行方式的牵引供电系统故障测距方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了适用于多种运行方式的牵引供电系统故障测距方法，包括以下步骤：步骤一、在牵引网线路发生故障时进行重合闸，若重合闸失败则采用电抗法测距原理进行测距，重合闸成功则进入下一步骤；步骤二、根据开关位置信号判断牵引网线路的运行方式，再根据具体运行方式确定故障上、下行，并确定故障为T、F或TF型故障，然后根据具体运行方式的故障类型确定采用吸上电流比原理、电抗法测距原理、上下行电流比测距原理或横联线电流比测距原理计算出故障距离。采用本发明用于牵引网线路故障测距时，能快速准确的定位故障位置，如此，能提升故障排除效率，可快速恢复正常供电，进而能确保铁路运行安全。

Description

适用于多种运行方式的牵引供电系统故障测距方法

技术领域

本发明涉及电气工程领域，具体是适用于多种运行方式的牵引供电系统故障测距方法。

背景技术

随着电气化铁路运程在铁路运输比重日益扩大，牵引网供电线路日益增多，为了提升铁路运营的安全稳定性，牵引网线路的运行状况越来越受到人们的重视。供电系统作为电气化铁路的重要组成部分，其主要有直接供电方式、BT(Boost-transformer)供电方式和AT(Auto-transformer)供电方式。目前应用较多的是AT供电方式的牵引供电系统，其存在多种运行方式，在牵引网线路发生故障时，受AT方式运行方式种类繁多的限制，现今不能快速准确的找到故障点并及时排除故障，这会影响铁路运行的安全。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种适用于多种运行方式的牵引供电系统故障测距方法，其应用时便于快速找到故障点并及时排除故障，进而便于恢复正常供电，确保铁路运行的安全。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：适用于多种运行方式的牵引供电系统故障测距方法，包括以下步骤：

步骤一、在牵引网线路发生故障时进行重合闸，若重合闸失败则采用电抗法测距原理进行测距，重合闸成功则进入下一步骤；

步骤二、根据开关位置信号判断牵引网线路的运行方式，再根据具体运行方式确定故障上、下行，并确定故障为T、F或TF型故障，然后根据具体运行方式的故障类型确定采用吸上电流比原理、电抗法测距原理、上下行电流比测距原理或横联线电流比测距原理计算出故障距离。本发明在对开关位置信号进行判断时，若只有一个AT段时，只判断AT所位置信号，当AT段数量大于等于2，只判断AT所和分区所的位置信号。

进一步的，所述步骤二中具体运行方式的测距方式如下：

当运行方式为全并联方式且发生TF故障时，采用横联线电流比测距原理进行测距；

当运行方式为全直供方式时，采用电抗法测距原理进行测距；

当运行方式为下行AT、上行直供方式时，若为上行直供方式，采用电抗法测距原理进行测距，若为下行AT方式，采用吸上电流比原理进行测距；

当运行方式为上行AT、下行直供方式时，若为上行AT方式，采用吸上电流比原理进行测距，若为下行直供方式，采用电抗法测距原理进行测距；

当运行方式为上下行单AT方式时，采用吸上电流比原理测距；

当运行方式为AT所不并联、分区所并联方式时，采用上下行电流比测距原理进行测距；

当运行方式为AT所并联、分区所全直供方式时，若故障在变电所与AT所之间且判别故障在下行方向或上行方向，采用上下行电流比测距原理进行测距，否则，故障在AT所与分区所之间，采用电抗法测距原理进行测距；

当运行方式为AT所并联、分区所上行AT下行直供方式时，若故障在变电所与AT所之间且判别故障在下行方向或上行方向，采用上下行电流比测距原理进行测距，否则，故障在AT所与分区所之间，采用电抗法测距原理进行测距；

当运行方式为AT所并联、分区所下行AT上行直供方式时，若故障在变电所与AT所之间且判别故障在下行方向或上行方向，采用上下行电流比测距原理进行测距，否则，故障在AT所与分区所之间，如果故障在下行方向，当为TF型故障，采用电抗法测距原理进行测距，当为T或F型故障采用吸上电流比测距原理进行测距，如果故障在上行方向，采用电抗法测距原理进行测距；

当运行方式为AT所并联、分区所单AT方式时，若故障在变电所与AT所之间且判别故障在下行方向或上行方向，采用上下行电流比测距原理进行测距，否则，故障在AT所与分区所之间，如果故障为TF型故障，采用电抗法测距原理进行测距，如果是T型或F型故障，采用吸上电流比测距原理进行测距；

当运行方式为AT所并联并不带AT，采用上下电流比测距原理进行测距。

进一步的，所述步骤二中判断故障上、下行，以及确定故障为T、F或TF型故障时通过以下方式实现：

当运行方式为全并联方式时，如果或时为TF型故障，当发生TF型故障，找到横联线电流，横联线电流为变电所横联线电流和其他所的中的最大者，当AT所处判别为上行方向，反之为下行方向，其中，为变电所吸上电流，为AT所吸上电流，为分区所吸上电流，为下行接触线电流，为下行正馈线电流，为上行接触线电流，为上行正馈线电流，Iset为设定的整定值，为下行接触线电压， ${\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{atATP}}={\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{at}1}+{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{at}2},$ ${\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{atASP}}={\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{at}1}+{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{at}2},$ 当变电所有AT退出时 ${\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{atSS}}={\stackrel{\·}{I}}_{t1}+{\stackrel{\·}{I}}_{f1}+{\stackrel{\·}{I}}_{t2}+{\stackrel{\·}{I}}_{f2},$ 变电所有AT投入时 为下行AT吸上电流，为上行AT吸上电流；当运行方式为全并联方式且故障不是TF故障时，根据最大吸上电流处所处的确定故障上、下行和T、F类型；

当运行方式为全直供方式时，在变电所，如果为下行故障，此时当判为TF型故障，否则，当则为T型故障，当则为F型故障；如果为上行故障，此时当判为TF型故障，否则，当则为T型故障，当则为F型故障；

当运行方式为下行AT、上行直供方式时，在变电所，如果为下行故障，反之为上行故障；在上行直供方式时，在变电所，当判为TF型故障，否则当则为T型故障，当则为F型故障；在下行AT方式时，如则为TF型故障，如果条件不满足，则当也判为TF型故障；如否，根据变电所处的 大小判别T或F类型；

当运行方式为上行AT、下行直供方式时，在变电所，如果为下行故障，反之为上行故障；在上行AT方式时，如则为TF型故障，如果条件不满足，则当也判为TF型故障；如否，根据变电所处的 大小判别T或F类型；在下行直供方式时，在变电所，当判为TF型故障，否则，当则为T型故障，当则为F型故障；

当运行方式为上下单AT方式时，在变电所，如果为下行故障，反之为上行故障；在上行AT方式时，如则为TF型故障，如果条件不满足，则当也判为TF型故障；如否，根据变电所处的 大小判别T或F类型；在下行AT方式时，如则为TF型故障，如果条件不满足，则当也判为TF型故障；如否，根据变电所处的 大小判别Ｔ或Ｆ类型；

当运行方式为AT所不并联、分区所并联方式时，在变电所，如果为下行故障，反之为上行故障；当为下行故障，根据变电所处 确定T、F、TF类型，当为上行故障，根据变电所处 确定T、F、TF类型；

当运行方式为AT所并联、分区所全直供方式时，在变电所，当判别故障在下行方向，当判别故障在上行方向，且故障在变电所和AT所之间，当故障在下行方向，根据变电所处 确定T、F、TF类型，当故障在上行方向，根据变电所处 确定T、F、TF类型；否则，故障在AT所和分区所之间，根据AT所处 最大值判别上、下行，当故障在下行方向，根据AT所处 确定T、F、TF类型，当故障在上行方向，根据AT所处 确定T、F、TF类型；

当运行方式为AT所并联、分区所上行AT下行直供方式时，在变电所，当判别故障在下行方向，当判别故障在上行方向，且故障在变电所和AT所之间，根据变电所的确定T、F类型；否则，故障在AT所和分区所之间，根据AT所处 最大值判别上、下行，当故障在上行方向，如则为TF型故障，如果不是TF故障，根据AT所处 确定T、F类型，当故障在下行方向，根据AT所处 确定T、F、TF类型；

当运行方式为AT所并联、分区所下行AT上行直供方式时，在变电所，当判别故障在下行方向，当判别故障在上行方向，且故障在变电所和AT所之间，根据变电所的确定T、F类型；否则，故障在AT所和分区所之间，根据AT所处 最大值判别上、下行，当故障在下行方向，如则为TF型故障；如果不是TF故障，根据AT所处确定T、F类型；当故障在上行方向，根据AT所处 确定T、F、TF类型；

当运行方式为AT所并联、分区所单AT方式时，在变电所，当判别故障在下行方向，当判别故障在上行方向，且故障在变电所和AT所之间，上行或下行分别根据和确定T、F类型；否则，故障在AT所和分区所之间，根据AT所处 最大值判别上、下行，当故障在下行方向，如则为TF型故障；如果不是TF故障，当故障在下行方向，根据AT所处 确定T、F类型，当故障在上行方向，根据AT所处 确定T、F类型；

当运行方式为AT所并联不带AT时，在变电所，当故障在下行，反之在上行；如果变电所有AT未投入，在下行时，如果为TF故障，否则当为T故障，反之为F故障，在上行时，如果为TF故障，否则当为T故障，反之为F故障。

进一步的，所述吸上电流比原理采用以下公式进行测距：

其中，n、n+1为故障AT段两端的吸上电流编号，D_i为各AT段长度，x_n为各分段点距离，Q_n为各分段点出故障时的吸上电流比。

进一步的，所述电抗法测距原理采用以下公式进行测距：

其中，x为计算电抗，x₀为单位电抗，在判断为直供方式或重合闸失败且整定为电抗法时，采用变电所测量电抗查表测距，变电所下行电抗为变电所上行电抗为在判断为AT所和分区所直供方式或TF电抗时，采用AT所测量电抗测距，AT所下行电抗AT所上行电抗

进一步的，所述上下行电流比测距原理采用以下公式进行测距：

$L=\frac{\min \left(\right|{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{TF}1}|,|{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{TF}2}\left|\right)}{\left|{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{TF}1}\right|+\left|{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{TF}2}\right|}\×2D;$ 其中， 分别为下行、上行馈线电流模值，对于有两个AT段的线路，当AT并联时，D＝D₀，当分区所并联运行时，D＝D₀+D₁。其中，上下行电流比测距原理主要用于线路末端并联，或者是AT所并联，或者是分区所并联。

进一步的，所述横联线电流比测距原理采用以下公式进行测距：

$L=\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{D}_i+\frac{I_{\mathrm{HL}(n+1)}}{I_{\mathrm{HLn}}+I_{\mathrm{HL}(n+1)}}\×D_n;$ 其中， $I_{\mathrm{HLn}}=\left|{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{TF}1}\right|$ 为各处所的横联线电流模值。其中，横联线电流比测距原理主要用于全并联AT供电线路。

综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明应用时，在牵引网线路发生故障时首先进行重合闸，在重合闸失败时采用电抗法测距原理进行测距，而重合闸成功则根据开关位置信号判断牵引网线路的运行方式，并判断具体的故障类型，然后选取相应的方式进行故障测距，如此，能快速准确的找到故障点，进而便于及时排除故障，恢复正常供电，确保铁路运行的安全。

附图说明

图1为本发明一个具体实施例的牵引供电系统的结构示意图；

图2为图1所示的客专AT变电所馈线接线图；

图3为图1所示的AT所主接线图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明做进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例：

适用于多种运行方式的牵引供电系统故障测距方法，包括以下步骤：步骤一、在牵引网线路发生故障时进行重合闸，若重合闸失败则采用电抗法测距原理进行测距，重合闸成功则进入下一步骤；步骤二、根据开关位置信号判断牵引网线路的运行方式，再根据具体运行方式确定故障上、下行，并确定故障为T、F或TF型故障，然后根据具体运行方式的故障类型确定采用吸上电流比原理、电抗法测距原理、上下行电流比测距原理或横联线电流比测距原理计算出故障距离。

本实施例采用吸上电流比原理进行测距时，在牵引网供电线路的每个AT段上预设多个分段点，获取每个分段点处所对应的吸上电流比，其中，同一AT段的多个分段点包括首尾两个点，同一AT段的分段点数量为三个以上，同一AT段的相邻分段点之间间隔一定距离。本实施例的吸上电流比原理采用以下公式进行测距：

其中，n、n+1为故障AT段两端的吸上电流编号，即为靠近故障点最近的两个分段点的编号，D_i为各AT段长度，即为变电所与AT所之间的长度、AT所与分区所之间的长度等，x_n为各分段点距离，Q_n为各分段点出故障时的吸上电流比。本实施例在采用吸上电流比原理进行测距时，首先找到各处AT吸上电流最大值max(I_atSS,I_atATP,I_atSP)，并寻找相邻AT吸上电流，判断吸上电流次大值处AT位置，确定故障区段，计算吸上电流比然后计算实际故障位置。

本实施例的电抗法测距原理采用以下公式进行测距：

其中，x为计算电抗，x₀为单位电抗，在判断为直供方式或重合闸失败且整定为电抗法时，采用变电所测量电抗查表测距，变电所下行电抗为变电所上行电抗为在判断为AT所和分区所直供方式或TF电抗时，采用AT所测量电抗测距，AT所下行电抗AT所上行电抗

为下行接触线电流，为下行正馈线电流，为上行接触线电流，为上行正馈线电流，为下行接触线电压，为上行接触线电压。

本实施例的上下行电流比测距原理采用以下公式进行测距：

$L=\frac{\min \left(\right|{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{TF}1}|,|{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{TF}2}\left|\right)}{\left|{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{TF}1}\right|+\left|{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{TF}2}\right|}\×2D;$ 其中， 分别为下行、上行馈线电流模值。

对于有两个AT段的线路，当AT并联时，D＝D₀，当分区所并联运行时，D＝D₀+D₁。

其中，上下行电流比测距原理主要用于线路末端并联，或者是AT所并联，或者是分区所并联。

本实施例的横联线电流比测距原理采用以下公式进行测距：

$L=\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{D}_i+\frac{I_{\mathrm{HL}(n+1)}}{I_{\mathrm{HLn}}+I_{\mathrm{HL}(n+1)}}\×D_n;$ 其中， $I_{\mathrm{HLn}}=\left|{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{TF}1}\right|$ 为各处所的横联线电流模值。

如图1、图2及图3所示，本实施例的供电系统具有以下运行方式：全并联方式、下行AT上行直供方式、上行AT下行直供方式、上下行单AT方式、AT所不并联分区所并联方式、AT所并联分区所全直供方式、AT所并联分区所上行AT下行直供方式、AT所并联分区所下行AT上行直供方式、AT所并联分区所单AT方式、AT所并联并不带AT方式及出现较少的未知运行方式。本实施例的开关状态所对应的运行方式如表1所示。

表1本实施例牵引供电系统的运行方式

本实施例在供电系统采用全并联方式运行时，如果则为TF型故障，如果条件不满足，则当时也判为TF型故障，当发生TF型故障，找到横联线电流，横联线电流为变电所横联线电流和其他所的中的最大者，根据横联线电流最大值和次大值求横联线电流比，并根据横联线电流比测距原理求出故障距离。如横联线电流最大值在变电所处，则当判别为下行方向，反之为上行方向。当AT所处判别为上行方向，反之为下行方向。其中，为变电所吸上电流，为AT所吸上电流，为分区所吸上电流，I_set为设定的整定值，本实施例中I_set设为100A，以躲过噪声电流为准，为下行接触线电压， ${\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{atATP}}={\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{at}1}+{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{at}2},$ ${\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{atSP}}={\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{at}1}+{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{at}2},$ 为下行AT所吸上电流，为上行AT所吸上电流，当变电所有AT退出时 为备用馈线F线电流,为备用馈线T线电流，变电所有AT投入时 为下行AT吸上电流，为上行AT吸上电流；当运行方式为全并联方式且故障不是TF故障时，故障AT段为吸上电流最大处所和最大相邻的次大值处所之间，根据最大吸上电流处所处的确定故障上、下行和T、F类型。

本实施例在供电系统采用全直供方式运行时，在变电所，如果为下行故障，此时当判为TF型故障，否则，当则为T型故障，当则为F型故障；如果为上行故障，此时当判为TF型故障，否则，当则为T型故障，当则为F型故障。全直供方式运行时，采用电抗法测距原理进行测距。

本实施例在供电系统采用下行AT、上行直供方式运行时，在变电所，如果为下行故障，反之为上行故障。在上行直供方式时，在变电所，当判为TF型故障，否则，则为T型故障，当则为F型故障，最后根据电抗法测距原理进行测距。在下行AT方式时，如则为TF型故障，如果条件不满足，则当也判为TF型故障；如否，根据变电所处的 大小判别T或F类型，最后根据吸上电流比原理进行测距。

本实施例在供电系统采用上行AT、下行直供方式运行时，在变电所，如果为下行故障，反之为上行故障。在上行AT方式时，如则为TF型故障，如果条件不满足，则当也判为TF型故障；如否，根据变电所处的大小判别T或F类型，最后根据吸上电流比原理进行测距。在下行直供方式时，在变电所，当判为TF型故障，否则，当则为T型故障，当则为F型故障，最后根据故障类型采用电抗法测距原理进行测距。

本实施例在供电系统采用上下单AT方式运行时，在变电所，如果为下行故障，反之为上行故障。在上行AT方式时，如则为TF型故障，如果条件不满足，则当也判为TF型故障；如否，根据变电所处的 大小判别T或F类型，最后根据吸上电流比原理进行测距。在下行AT方式时，如则为TF型故障，如果条件不满足，则当也判为TF型故障；如否，根据变电所处的 大小判别T或F类型，最后根据吸上电流比测距原理测距。

本实施例在供电系统采用AT所不并联、分区所并联方式运行时，在变电所，如果为下行故障，反之为上行故障。当为下行故障，根据变电所处 确定T、F、TF类型，当为上行故障，根据变电所处 确定T、F、TF类型。不管分区所AT是否投入，采用上下行电流比测距原理进行测距，其中D＝D₀+D₁。

本实施例在供电系统采用AT所并联、分区所全直供方式运行时，在变电所，当判别故障在下行方向，当判别故障在上行方向，且故障在变电所和AT所之间，当故障在下行方向，根据变电所处 确定T、F、TF类型，当故障在上行方向，根据变电所处 确定T、F、TF类型，此时采用上下行电流比测距原理求取故障距离，其中，D＝D₀。故障在AT所和分区所之间，根据AT所处 最大值判别上、下行，当故障在下行方向，根据AT所处 确定T、F、TF类型，此时采用电抗法测距原理进行测距；当故障在上行方向，根据AT所处 确定T、F、TF类型，此时采用电抗法测距原理进行测距。

本实施例在供电系统采用AT所并联、分区所上行AT下行直供方式运行时，在变电所，当判别故障在下行方向，当判别故障在上行方向，且故障在变电所和AT所之间，根据变电所的确定T、F类型，此时采用上下行电流比求取故障距离，其中D＝D₀。故障在AT所和分区所之间，根据AT所处 最大值判别上、下行，当故障在下行方向，如则为TF型故障，采用电抗法测距原理测距；如果不是TF故障，根据AT所处 确定T、F类型，在AT所与分区所采用吸上电流比测距进行测距。当故障在下行方向，根据AT所处 确定T、F、TF类型，采用电抗法测距原理进行测距。

本实施例在供电系统采用AT所并联、分区所下行AT上行直供方式运行时，在变电所，当判别故障在下行方向，当判别故障在上行方向，且故障在变电所和AT所之间，根据变电所的确定T、F类型，此时采用上下行电流比求取故障距离，其中D＝D₀。否则，故障在AT所和分区所之间，根据AT所处 最大值判别上、下行。当故障在下行方向，如则为TF型故障，采用电抗法测距原理测距；如果不是TF故障，根据AT所处 确定T、F类型，在AT所与分区所采用吸上电流比测距进行测距。当故障在上行方向，根据AT所处 确定T、F、TF类型，采用电抗法测距原理进行测距。

本实施例在供电系统采用AT所并联、分区所单AT方式运行时，在变电所，当判别故障在下行方向，当判别故障在上行方向，且故障在变电所和AT所之间，上行或下行分别根据确定T、F类型，此时采用上下行电流比求取故障距离，其中D＝D₀。故障在AT所和分区所之间，根据AT所处 最大值判别上、下行。如则为TF型故障，采用电抗法测距原理测距。如果不是TF故障，根据AT所处 确定T、F类型，在AT所与分区所采用吸上电流比测距进行测距。当故障在下行方向，根据AT所处 确定T、F、TF类型，采用吸上电流比测距原理进行测距。

本实施例在供电系统采用AT所并联不带AT方式运行时，在变电所，当故障在下行，反之在上行，此时，采用上下行电流比测距原理求取故障距离，其中，D＝D₀。如果变电所有AT未投入，在下行时，如果为TF故障，否则当为T故障，反之为F故障。在上行时，如果为TF故障，否则当为T故障，反之为F故障。本实施例在出现未知运行方式时，采用电抗法测距原理进行测距。

如上所述，可较好的实现本发明。

Claims (7)

1.适用于多种运行方式的牵引供电系统故障测距方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在牵引网线路发生故障时进行重合闸，若重合闸失败则采用电抗法测距原理进行测距，重合闸成功则进入下一步骤；

步骤二、根据开关位置信号判断牵引网线路的运行方式，再根据具体运行方式确定故障上、下行，并确定故障为T、F或TF型故障，然后根据具体运行方式的故障类型确定采用吸上电流比原理、电抗法测距原理、上下行电流比测距原理或横联线电流比测距原理计算出故障距离。

2.根据权利要求1所述的适用于多种运行方式的牵引供电系统故障测距方法，其特征在于，所述步骤二中具体运行方式的测距方式如下：

当运行方式为全并联方式且发生TF故障时，采用横联线电流比测距原理进行测距；

当运行方式为全直供方式时，采用电抗法测距原理进行测距；

当运行方式为下行AT、上行直供方式时，若为上行直供方式，采用电抗法测距原理进行测距，若为下行AT方式，采用吸上电流比原理进行测距；

当运行方式为上行AT、下行直供方式时，若为上行AT方式，采用吸上电流比原理进行测距，若为下行直供方式，采用电抗法测距原理进行测距；

当运行方式为上下行单AT方式时，采用吸上电流比原理测距；

当运行方式为AT所不并联、分区所并联方式时，采用上下行电流比测距原理进行测距；

当运行方式为AT所并联、分区所全直供方式时，若故障在变电所与AT所之间且判别故障在下行方向或上行方向，采用上下行电流比测距原理进行测距，否则，故障在AT所与分区所之间，采用电抗法测距原理进行测距；

当运行方式为AT所并联、分区所上行AT下行直供方式时，若故障在变电所与AT所之间且判别故障在下行方向或上行方向，采用上下行电流比测距原理进行测距，否则，故障在AT所与分区所之间，采用电抗法测距原理进行测距；

当运行方式为AT所并联、分区所下行AT上行直供方式时，若故障在变电所与AT所之间且判别故障在下行方向或上行方向，采用上下行电流比测距原理进行测距，否则，故障在AT所与分区所之间，如果故障在下行方向，当为TF型故障，采用电抗法测距原理进行测距，当为T或F型故障采用吸上电流比测距原理进行测距，如果故障在上行方向，采用电抗法测距原理进行测距；

当运行方式为AT所并联、分区所单AT方式时，若故障在变电所与AT所之间且判别故障在下行方向或上行方向，采用上下行电流比测距原理进行测距，否则，故障在AT所与分区所之间，如果故障为TF型故障，采用电抗法测距原理进行测距，如果是T型或F型故障，采用吸上电流比测距原理进行测距；

当运行方式为AT所并联并不带AT，采用上下电流比测距原理进行测距。

3.根据权利要求1所述的适用于多种运行方式的牵引供电系统故障测距方法，其特征在于，所述步骤二中判断故障上、下行，以及确定故障为T、F或TF型故障时通过以下方式实现：

当运行方式为全并联方式时，如果 $\max \left(\right|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atSS}}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atATP}}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atSP}}\left|\right)<I_{\mathrm{set}}$ 或 $\mathrm{\&Sigma;}\left(\right|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atSS}}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atATP}}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atSP}}\left|\right)<\mathrm{\&Sigma;}\left(\right|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{t1}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{f1}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{t2}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{f2}\left|\right)/4$ 时为TF型故障，当发生TF型故障，找到横联线电流，横联线电流为变电所横联线电流和其他所的中的最大者，当AT所处判别为上行方向，反之为下行方向，其中，为变电所吸上电流，为AT所吸上电流，为分区所吸上电流，为下行接触线电流，为下行正馈线电流，为上行接触线电流，为上行正馈线电流，I_set为设定的整定值，为下行接触线电压， ${\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{TF}1}={\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{t1}-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{f1},{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{TF}2}={\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{t2}-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{f2},$ ${\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atATP}}={\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{at}1}+{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{at}2},{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atSP}}={\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{at}1}+{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{at}2},$ 当变电所有AT退出时 ${\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atSS}}={\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{t1}+{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{f1}+{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{t2}+{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{f2},$ 变电所有AT投入时 为下行AT吸上电流，为上行AT吸上电流；当运行方式为全并联方式且故障不是TF故障时，根据最大吸上电流处所处的确定故障上、下行和T、F类型；

当运行方式为全直供方式时，在变电所，如果为下行故障，此时当 $0.9<\frac{\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{t1}\right|}{\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{f1}\right|}<1.1,$ 判为TF型故障，否则，当 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{t1}\right|>\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{f1}\right|,$ 则为T型故障，当 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{t1}\right|<\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{f1}\right|,$ 则为F型故障；如果为上行故障，此时当判为TF型故障，否则，当 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{t2}\right|>\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{f2}\right|,$ 则为T型故障，当 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{t2}\right|<\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{f2}\right|,$ 则为F型故障；

当运行方式为下行AT、上行直供方式时，在变电所，如果为下行故障，反之为上行故障；在上行直供方式时，在变电所，当判为TF型故障，否则，当则为T型故障，当则为F型故障；在下行AT方式时，如 $\max \left(\right|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atSS}}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atATP}}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atSP}}\left|\right)<I_{\mathrm{set}},$ 则为TF型故障，如果条件不满足，则当 $\mathrm{\&Sigma;}\left(\right|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atSS}}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atATP}}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atSP}}\left|\right)<\mathrm{\&Sigma;}\left(\right|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{t1}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{f1}\left|\right)/4,$ 也判为TF型故障；如否，根据变电所处的 大小判别T或F类型；

当运行方式为上行AT、下行直供方式时，在变电所，如果为下行故障，反之为上行故障；在上行AT方式时，如则为TF型故障，如果条件不满足，则当 $\mathrm{\&Sigma;}\left(\right|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atSS}}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atATP}}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atSP}}\left|\right)<\mathrm{\&Sigma;}\left(\right|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{T2}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{f2}\left|\right)/4,$ 也判为TF型故障；如否，根据变电所处的大小判别T或F类型；在下行直供方式时，在变电所，当 $0.9<\frac{\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{t1}\right|}{\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{f1}\right|}<1.1,$ 判为TF型故障，否则，当 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{t1}\right|>\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{f1}\right|,$ 则为T型故障，当 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{t1}\right|<\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{f1}\right|,$ 则为F型故障；

当运行方式为上下单AT方式时，在变电所，如果为下行故障，反之为上行故障；在上行AT方式时，如则为TF型故障，如果条件不满足，则当 $\mathrm{\&Sigma;}\left(\right|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atSS}}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atATP}}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atSP}}\left|\right)<\mathrm{\&Sigma;}\left(\right|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{t2}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{f2}\left|\right)/4,$ 也判为TF型故障；如否，根据变电所处的大小判别T或F类型；在下行AT方式时，如 $\max \left(\right|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atSS}}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atATP}}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atSP}}\left|\right)<I_{\mathrm{set}},$ 则为TF型故障，如果条件不满足，则当 $\mathrm{\&Sigma;}\left(\right|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atSS}}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atATP}}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{atSP}}\left|\right)<\mathrm{\&Sigma;}\left(\right|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{t1}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{f1}\left|\right)/4,$ 也判为TF型故障；如否，根据变电所处的 大小判别T或F类型；

当运行方式为AT所不并联、分区所并联方式时，在变电所，如果为下行故障，反之为上行故障；当为下行故障，根据变电所处确定T、F、TF类型，当为上行故障，根据变电所处确定T、F、TF类型；

当运行方式为AT所并联、分区所全直供方式时，在变电所，当判别故障在下行方向，当判别故障在上行方向，且故障在变电所和AT所之间，当故障在下行方向，根据变电所处确定T、F、TF类型，当故障在上行方向，根据变电所处确定T、F、TF类型；否则，故障在AT所和分区所之间，根据AT所处 最大值判别上、下行，当故障在下行方向，根据AT所处确定T、F、TF类型，当故障在上行方向，根据AT所处确定T、F、TF类型；

当运行方式为AT所并联、分区所上行AT下行直供方式时，在变电所，当判别故障在下行方向，当判别故障在上行方向，且故障在变电所和AT所之间，根据变电所的确定T、F类型；否则，故障在AT所和分区所之间，根据AT所处最大值判别上、下行，当故障在上行方向，如则为TF型故障，如果不是TF故障，根据AT所处确定T、F类型，当故障在下行方向，根据AT所处确定T、F、TF类型；

当运行方式为AT所并联、分区所下行AT上行直供方式时，在变电所，当判别故障在下行方向，当判别故障在上行方向，且故障在变电所和AT所之间，根据变电所的确定T、F类型；否则，故障在AT所和分区所之间，根据AT所处最大值判别上、下行，当故障在下行方向，如则为TF型故障；如果不是TF故障，根据AT所处确定T、F类型；当故障在上行方向，根据AT所处确定T、F、TF类型；

当运行方式为AT所并联、分区所单AT方式时，在变电所，当判别故障在下行方向，当判别故障在上行方向，且故障在变电所和AT所之间，上行或下行分别根据和确定T、F类型；否则，故障在AT所和分区所之间，根据AT所处最大值判别上、下行，当故障在下行方向，如则为TF型故障；如果不是TF故障，当故障在下行方向，根据AT所处确定T、F类型，当故障在上行方向，根据AT所处确定T、F类型；

当运行方式为AT所并联不带AT时，在变电所，当故障在下行，反之在上行；如果变电所有AT未投入，在下行时，如果为TF故障，否则当为T故障，反之为F故障，在上行时，如果为TF故障，否则当为T故障，反之为F故障。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的适用于多种运行方式的牵引供电系统故障测距方法，其特征在于，所述吸上电流比原理采用以下公式进行测距：

其中，n、n+1为故障AT段两端的吸上电流编号，D_i为各AT段长度，x_n为各分段点距离，Q_n为各分段点出故障时的吸上电流比。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的适用于多种运行方式的牵引供电系统故障测距方法，其特征在于，所述电抗法测距原理采用以下公式进行测距：

其中，x为计算电抗，x₀为单位电抗，在判断为直供方式或重合闸失败且整定为电抗法时，采用变电所测量电抗查表测距，变电所下行电抗为变电所上行电抗为在判断为AT所和分区所直供方式或TF电抗时，采用AT所测量电抗测距，AT所下行电抗 $x_1=\mathrm{imag}\left(\frac{\stackrel{\&CenterDot;}{U_{T1}}}{2{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{TF}1}}\right),$ AT所上行电抗 $x_2=\mathrm{imag}\left(\frac{\stackrel{\&CenterDot;}{U_{T2}}}{2{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{TF}2}}\right).$

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的适用于多种运行方式的牵引供电系统故障测距方法，其特征在于，所述上下行电流比测距原理采用以下公式进行测距：

$L=\frac{\min \left(\right|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{TF}1}|,|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{TF}2}\left|\right)}{\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{TF}1}\right|+\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{TF}2}\right|}\&times;2D;$ 其中，分别为下行、上行馈线电流模值，对于有两个AT段的线路，当AT并联时，D＝D₀，当分区所并联运行时，D＝D₀+D₁。

7.根据权利要求1～3中任意一项所述的适用于多种运行方式的牵引供电系统故障测距方法，其特征在于，所述横联线电流比测距原理采用以下公式进行测距：

$L=\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{D}_i+\frac{I_{\mathrm{HL}(n+1)}}{I_{\mathrm{HLn}}+I_{\mathrm{HL}(n+1)}}\&times;D_n;$ 其中， $I_{\mathrm{HLn}}=\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{TF}1}\right|$ 为各处所的横联线电流模值。