CN110596489B - 一种新型轨道交通的配电系统辅助调试方法 - Google Patents

一种新型轨道交通的配电系统辅助调试方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种新型轨道交通的配电系统辅助调试方法，包括：对接地配电网进行辅助调试，判断其是否正常；对电力互感器进行辅助调试，判断其运行状态；对变压设备进行辅助调试，判断其运行状态；本发明设计了三种新型的辅助调试方法，分别对供电系统中接地配电网、电力互感器、变压设备进行辅助调试；基于上述方法，能够对配电系统中重要电力设备进行全面地、有效地调试，提高安全性和可靠性。

Description

一种新型轨道交通的配电系统辅助调试方法
技术领域
本发明涉及新型轨道交通的配电系统领域，具体涉及一种新型轨道交通的配电系统辅助调试方法。
背景技术
近年来，轨道交通发展势头非常迅猛，给我们出行带来极大方便。配电系统是由多种配电设备和配电设施所组成的变换电压和直接向轨道交通分配电能的一个电力网络系统。为了保障轨道交通安全高效的运行，需要对轨道交通的配电系统进行辅助调试。
在传统的配电系统辅助调试中，对配电系统中的变压器、线缆、断路器、设备用电负荷的检修和分析主要依赖于电力工作人员人工分析，而且配电系统的网络结构复杂，需要消耗大量的人力、物力及时间，难以快速准确掌握配电系统运行状况，工作效率低。同时，从现有的配电管理软件的统计报表中不容易分析出配电系统的隐患，严重影响配电系统运行的安全性和可靠性。
发明内容
本发明针对目前的技术问题，提供了一种新型轨道交通的配电系统辅助调试方法。该方法能够对配电系统中重要电力设备进行全面地、有效地调试，提高安全性和可靠性。
本发明的技术方案是：一种新型轨道交通的配电系统辅助调试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，对接地配电网进行辅助调试，判断其是否正常；
步骤S2，对电力互感器进行辅助调试，判断其运行状态；
步骤S3，对变压设备进行辅助调试，判断其运行状态；
其中，所述步骤S1包括步骤S11-S14；
所述步骤S11，获取接地配电网对应上方电位的实时测量值X，可表示为：
Figure GDA0002408276510000021
其中，xnm为接地配电网上方标记为第n行第m列的电位实时测量值。
所述步骤S12，采用公式(2)-(4)对电位实时测量值X进行标准化处理：
Figure GDA0002408276510000022
Figure GDA0002408276510000023
Figure GDA0002408276510000024
其中，i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,n；max(xj)为第j行的最大值；min(xj)为第 j行的最小值。
所述步骤S13，在预设时间内，对一系列的标准化处理后的第n 行第m列的电位实时测量值进行曲线拟合，并通过快速傅里叶变换，获得整个频域范围内各个频带上的离散信号量。
所述步骤S14，采用公式(5)对离散信号量进行积分得到接地配电网的调试判断值E，当接地配电网出现故障时，各个频带的调试判断值E会有明显的变化，进而可以识别得到接地配电网是否正常，提高了准确度。
E＝∫s(t)2dt (5)
其中，s(t)为离散信号量。
所述步骤S2包括步骤S21-S23；
所述步骤S21，检测配电系统中N个电力互感器的实时测量值P，其中P＝[p1 p2 …pN]T，根据N个电力互感器的电气联系，建立电气矩阵G，电气矩阵G与实时测量值P相乘，得到对应实时测量值P的比较值P’，P′＝[p′1 p′2 … p′N]T；
所述步骤S22，计算电力互感器的调试判断值ρ，其中
Figure GDA0002408276510000031
式中，E()表示均值运算；
所述步骤S23，根据电力互感器的调试判断值ρ，判断电力互感器是否正常；
所述步骤S3包括步骤S31-S33；
所述步骤S31，在第一时间段内检测变压设备的输入电压Zi(k)和输出电压Zo(k)，在第二时间段内检测变压设备的输入电压Yi(k)和输出电压Yo(k)；其中k表示检测次数，k＝1,2,…,N。
所述步骤S32，计算变压设备调试判断值J，其中
Figure GDA0002408276510000032
Figure GDA0002408276510000041
定义：
Figure GDA0002408276510000042
Figure GDA0002408276510000043
Figure GDA0002408276510000044
对C标准化得到，
Figure GDA0002408276510000045
进而定义变压设备调试判断值J：
J＝-lg(1-R) (13)
所述步骤S33，根据变压设备调试判断值J判断变压设备是否正常。
进一步地，如果所述调试判断值ρ接近于1，则表明该电力互感器正常运行，如果所述调试判断值ρ明显小于1，则表明该电力互感器故障。
进一步地，所述实时测量值P可以是电压或电流。
进一步地，所述第一时间段与所述第二时间段的时间长度相同。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的一种新型轨道交通的配电系统辅助调试方法，能够对配电系统中重要电力设备进行全面地、有效地调试，提高安全性和可靠性。
(2)本发明设计了三种新型的辅助调试方法，分别对供电系统中接地配电网、电力互感器、变压设备进行辅助调试。
附图说明
图1是本发明新型轨道交通的配电系统辅助调试方法的结构示意图。
图2是本发明对接地配电网进行辅助调试的流程示意图。
图3是本发明对电力互感器进行辅助调试的流程示意图。
图4 是本发明对变压设备进行辅助调试的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明提供了一种新型轨道交通的配电系统辅助调试方法，所述方法包括：
步骤S1，轨道交通利用钢轨、大地作为主要回流通路，在其正常运行时，接地配电网流过较大的负荷电流。当牵引网发生短路接地故障或雷电电流经接地配电网时，可能会导致接地配电网导体因发热或大电流电动力而断裂，接地配电网缺陷将威胁供电系统运行安全及人身安全，因此需要重点对接地配电网进行辅助调试。
步骤S2，电力互感器是供电系统中重要电气设备之一，将高电压、大电流变成低电压、小电流，用于量测和保护功能。因此对电力互感器进行辅助调试，判断其运行状态，是保证供电系统安全稳定运行的基础。
步骤S3，变压设备也是供电系统中重要电气设备之一，负责供电系统的变电、配电功能，变压设备的安全稳定运行对整个供电系统至关重要。因此需要对变压设备进行辅助调试，判断其运行状态。
进一步地，所述步骤S1包括如下步骤S11-S14：
所述步骤S11，获取接地配电网对应上方电位的实时测量值X，可表示为：
Figure GDA0002408276510000061
其中，xnm为接地配电网上方标记为第n行第m列的电位实时测量值。
所述步骤S12，采用公式(2)-(4)对电位实时测量值X进行标准化处理：
Figure GDA0002408276510000062
Figure GDA0002408276510000063
Figure GDA0002408276510000064
其中，i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,n；max(xj)为第j行的最大值；min(xj)为第 j行的最小值。
步骤S13，在预设时间内，对一系列的标准化处理后的第n行第 m列的电位实时测量值进行曲线拟合，并通过快速傅里叶变换，获得整个频域范围内各个频带上的离散信号量。
步骤S14，采用公式(5)对离散信号量进行积分得到接地配电网的调试判断值E，当接地配电网出现故障时，各个频带的调试判断值E会有明显的变化，进而可以识别得到接地配电网是否正常，提高了准确度。
E＝∫s(t)2dt (5)
其中，s(t)为离散信号量。
进一步地，所述步骤S2包括如下步骤S21-S23：
步骤S21，检测配电系统中N个电力互感器的实时测量值P，其中P＝[p1 p2 … pN]T，根据N个电力互感器的电气联系，建立电气矩阵G，电气矩阵G与实时测量值P相乘，得到对应实时测量值 P的比较值P’，P′＝[p′1 p′2 … p′N]T。实时测量值P可以是电压或电流。
步骤S22，计算电力互感器的调试判断值ρ，其中
Figure GDA0002408276510000071
式中，E()表示均值运算；
步骤S23，判断电力互感器是否正常。如果调试判断值ρ接近于 1，则表明该电力互感器正常运行，如果调试判断值ρ明显小于1，则表明该电力互感器故障。
进一步地，所述步骤S3包括如下步骤S31-S33：
步骤S31，在第一时间段内检测变压设备的输入电压Zi(k)和输出电压Zo(k)，在第二时间段内检测变压设备的输入电压Yi(k)和输出电压 Yo(k)，第一时间段与第二时间段的时间长度相同；其中k表示检测次数， k＝1,2,…,N。
步骤S32，计算变压设备调试判断值J，其中
Figure GDA0002408276510000081
Figure GDA0002408276510000082
定义：
Figure GDA0002408276510000083
Figure GDA0002408276510000084
Figure GDA0002408276510000085
对C标准化得到，
Figure GDA0002408276510000086
进而定义变压设备调试判断值J：
J＝-lg(1-R) (13)
步骤S33，根据变压设备调试判断值J判断变压设备是否正常。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (4)

1.一种轨道交通的配电系统辅助调试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，对接地配电网进行辅助调试，判断其是否正常；
步骤S2，对电力互感器进行辅助调试，判断其运行状态；
步骤S3，对变压设备进行辅助调试，判断其运行状态；
其中，所述步骤S1包括步骤S11-S14；
所述步骤S11，获取接地配电网的上方电位的实时测量值X，可表示为：
Figure FDA0002408276500000011
其中，xnm为接地配电网上方标记为第n行第m列的电位实时测量值；
所述步骤S12，采用公式(2)-(4)对电位实时测量值X进行标准化处理：
Figure FDA0002408276500000012
Figure FDA0002408276500000013
Figure FDA0002408276500000014
其中，i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,n；max(xj)为第j行的最大值；min(xj)为第j行的最小值；
所述步骤S13，在预设时间内，对一系列的标准化处理后的第n行第m列的电位实时测量值进行曲线拟合，并通过快速傅里叶变换，获得整个频域范围内各个频带上的离散信号量；
所述步骤S14，采用公式(5)对离散信号量进行积分得到接地配电网的调试判断值E，当接地配电网出现故障时，各个频带的调试判断值E会有明显的变化，进而可以识别得到接地配电网是否正常，提高了准确度；
E＝∫s(t)2dt (5)
其中，s(t)为离散信号量；
所述步骤S2包括步骤S21-S23；
所述步骤S21，检测配电系统中N个电力互感器的实时测量值P，其中P＝[p1 p2 … pN]T，根据N个电力互感器的电气联系，建立电气矩阵G，电气矩阵G与实时测量值P相乘，得到对应实时测量值P的比较值P’，P′＝[p′1 p′2 … p′N]T；
所述步骤S22，计算电力互感器的调试判断值ρ，其中
Figure FDA0002408276500000021
式中，E()表示均值运算；
所述步骤S23，根据电力互感器的调试判断值ρ，判断电力互感器是否正常；
所述步骤S3包括步骤S31-S33；
所述步骤S31，在第一时间段内检测变压设备的输入电压Zi(k)和输出电压Zo(k)，在第二时间段内检测变压设备的输入电压Yi(k)和输出电压Yo(k)；其中k表示检测次数，k＝1,2,…,N；
所述步骤S32，计算变压设备调试判断值J，其中
Figure FDA0002408276500000031
Figure FDA0002408276500000032
定义：
Figure FDA0002408276500000033
Figure FDA0002408276500000034
Figure FDA0002408276500000035
对C标准化得到，
Figure FDA0002408276500000036
进而定义变压设备调试判断值J：
J＝-lg(1-R) (13)
所述步骤S33，根据变压设备调试判断值J判断变压设备是否正常。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：如果所述调试判断值ρ接近于1，则表明该电力互感器正常运行，如果所述调试判断值ρ明显小于1，则表明该电力互感器故障。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述实时测量值P可以是电压或电流。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一时间段与所述第二时间段的时间长度相同。
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