CN111614067A - 一种基于光纤通信的直流牵引纵联保护系统及方法 - Google Patents

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常宝波
谢悦海
王攀
周震
张昆
王晓娜
杨宜广
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Abstract

本发明公开了一种基于光纤通信的直流牵引纵联保护系统，包括若干地铁站和用于为地铁供电的牵引网，所述牵引网通过相应的馈线为返程和去程的地铁在不同地铁站供电，每条所述馈线上均配置有直流牵引保护测控装置，相邻地铁站上为相同方向地铁供电的相对应的直流牵引保护测控装置通过光纤通道连接在一起，相互交换数据。同时也公开了一种基于光纤通信的质量牵引纵联保护实现方法，实现两个站之间快速、安全、可靠的数据信息交换。当通信回路出现通信异常时，直流牵引保护测控装置会发出报警信息，提醒值班工作人员进行检修，帮助值班工作人员尽快找到故障点，解决故障。

Description

一种基于光纤通信的直流牵引纵联保护系统及方法
技术领域
本发明涉及城市轨道交通供电领域，具体涉及一种基于光纤通信的直流牵引纵联保护系统及方法。
背景技术
城市轨道交通直流牵引供电系统正常运行时，一般采用低压直流上下行接触网全并联的双端供电方式向机车提供电能，其安全可靠运行是机车安全、可靠运行的保证。直流牵引供电保护系统应在确保向机车提供安全可靠的供电的同时，尽量减少甚至消除不必要的停电时间，而在直流牵引供电系统发生故障的情况下，应有选择性地迅速切除故障，以保证机车的正常运行。
直流牵引系统的故障形式主要有：短路故障、过负荷故障、过电压故障等，其中短路故障是最常见且危害最大，一旦某区间发生短路故障时，相邻几个牵引所的馈线有可能同时发生过流保护动作，而引起大范围的正线停电，导致短时间内难于找到故障点位置，严重影响机车的正常运行。目前，国内针对该问题并没有有效的解决办法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种基于光纤通信的直流牵引纵联保护系统及方法，能够通过判断电流的方向来确定短路故障在区间内还是在区间外，进而防止短路故障造成相邻多个站跳闸造成大范围的停电。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于光纤通信的直流牵引纵联保护系统，包括若干地铁站和用于为地铁供电的牵引网，所述牵引网通过相应的馈线为返程和去程的地铁在不同地铁站供电，每条所述馈线上均配置有直流牵引保护测控装置，相邻地铁站上为相同方向地铁供电的相对应的直流牵引保护测控装置通过光纤通道连接在一起，相互交换数据。
进一步地，每个站点为返程或去程的地铁供电的馈线包括两条并联的馈线，所述两条并联的馈线接近牵引网的一端使用开关连接在一起。
基于光纤通信的直流牵引纵联保护系统的实现方法，具体步骤为：
相邻两个站的直流牵引保护测控装置之间不间断地交换保护电流、电压和开关位置数据，当通信回路出现通信异常时，直流牵引保护测控装置会发出报警信息，相邻地铁站的两侧直流牵引保护测控装置通过判断两侧电流均是流入牵引网，则判断出故障点在该区间内，从而开放相关过流保护功能，若相邻地铁站的馈线上的直流牵引保护测控装置通过判断两侧电流方向不一致，则故障点不在该区间内，从而闭锁相关过流保护功能。
本发明的有益效果在于：本发明在直流牵引保护测控装置上开发了一种在两台直流牵引保护测控之间通过光纤通道相互通信的规约，实现为同一区间供电的两台直流牵引保护测控装置交换数据，通过判断电流的方向来确定短路故障在区间内还是在区间外，如果故障在区间内则开放保护，否则闭锁相关保护，从而防止短路故障造成相邻多个地铁站跳闸造成大范围的停电。
附图说明
附图1为直流牵引保护测控装置交换数据示意图；
附图2为区间短路故障时电流的流道方向示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
一种基于光纤通信的直流牵引纵联保护系统，包括若干地铁站和用于为地铁供电的牵引网，所述牵引网通过相应的馈线为返程和去程的地铁在不同地铁站供电，每条所述馈线上均配置有直流牵引保护测控装置，相邻地铁站上为相同方向地铁供电的相对应的直流牵引保护测控装置通过光纤通道连接在一起，相互交换数据，每个站点为返程或去程的地铁供电的馈线包括两条并联的馈线，所述两条并联的馈线接近牵引网的一端使用开关连接在一起。
如图1所示，图中所示为直流牵引保护测控装置通过光纤通道进行的交换数据示意图，
基于光纤通信的直流牵引纵联保护系统的实现方法，具体步骤为：
相邻两个站的直流牵引保护测控装置之间不间断地交换保护电流、电压和开关位置数据，当通信回路出现通信异常时，直流牵引保护测控装置会发出报警信息，相邻地铁站的两侧直流牵引保护测控装置通过判断两侧电流均是流入牵引网，则判断出故障点在该区间内，从而开放相关过流保护功能，若相邻地铁站的馈线上的直流牵引保护测控装置通过判断两侧电流方向不一致，则故障点不在该区间内，从而闭锁相关过流保护功能。其中，本申请中使用的直流牵引保护测控装置是现有已知的，已经投入使用的产品。
如图2所示，A站、B站和C站分别代表相邻的三个牵引网所在的地铁站，正常运行时，A站的馈线4和B站的馈线2对同一区间牵引网进行双边供电，相应的直流牵引保护测控装置用光纤连接实现互相交换电流数据。B站的馈线4和C站的馈线2对同一区间牵引网进行双边供电，相应的直流牵引保护测控装置用光纤连接实现互相交换电流数据。如果在K点位置发生短路故障，则A站的馈线4、B站的馈线2、B站的馈线4和C站的馈线2均有可能感应到过流故障，但B站的馈线4和C站的馈线2电流方向均是流入牵引网，两侧直流牵引保护测控装置通过判断两侧电流均是流入牵引网判断出故障点在该区间内，从而开放相关过流保护功能，而A站的馈线4和B站的馈线2的直流牵引保护测控装置通过判断两侧电流方向不一致判断出故障点不在该区间内，从而闭锁相关过流保护功能。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于光纤通信的直流牵引纵联保护系统，包括若干地铁站和用于为地铁供电的牵引网，所述牵引网通过相应的馈线为返程和去程的地铁在不同地铁站供电，每条所述馈线上均配置有直流牵引保护测控装置，相邻地铁站上为相同方向地铁供电的相对应的直流牵引保护测控装置通过光纤通道连接在一起，相互交换数据。
2.如权利要求1所述的一种基于光纤通信的直流牵引纵联保护系统，其特征在于，所述每个地铁站为返程或去程的地铁供电的馈线包括两条并联的馈线，所述两条并联的馈线接近牵引网的一端使用开关连接在一起。
3.基于权利要求1所述的光纤通信的直流牵引纵联保护系统的实现方法，其特征在于，具体步骤为：
相邻两个站的直流牵引保护测控装置之间不间断地交换保护电流、电压和开关位置数据，当通信回路出现通信异常时，直流牵引保护测控装置会发出报警信息，相邻地铁站的两侧直流牵引保护测控装置通过判断两侧电流均是流入牵引网，则判断出故障点在该区间内，从而开放相关过流保护功能，若相邻地铁站的馈线上的直流牵引保护测控装置通过判断两侧电流方向不一致，则故障点不在该区间内，从而闭锁相关过流保护功能。
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