CN113147833B - 一种单线电气化铁路直供牵引网列车运行方向辨识方法 - Google Patents

一种单线电气化铁路直供牵引网列车运行方向辨识方法 Download PDF

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Abstract

本发明具体涉及一种单线电气化铁路直供牵引网列车运行方向辨识方法。本发明主要是将直供牵引网分为N个区段后，假设在第n区段直供牵引网中存在待辨识列车运行，然后通过对区段首尾电路分量的采集，计算去判断数据后判断列车的运行方向。本发明的有益效果为：1)现有技术仅能判断单线直供牵引网中列车运行状态，缺乏列车运行方向辨识能力；2)本发明完善牵引网列车状态测控方法，为列车与单线直供牵引网继电保护配合提供了重要基础；3)本发明算法原理简单可靠，实施方便，可直接应用于既有测控系统，便于工程实践。

Description

一种单线电气化铁路直供牵引网列车运行方向辨识方法
技术领域
本发明具体涉及一种单线电气化铁路直供牵引网列车运行方向辨识方法。
背景技术
直供牵引网结构简单，供电可靠性高，广泛应用于我国电气化铁路牵引供电系统。复线电气化铁路直供牵引网中，列车按固定方向在上下行供电臂中行驶，既有列车运行状态辨识方法可以有效辨识直供牵引网中列车牵引，惯性和制动运行状态。但单线电气化铁路直供牵引网只存在单一供电臂，列车可以双向行驶，列车运行方向需要进一步辨识。在此背景下，通过对单线直供网的电气特性分布进行研究，提出列车运行方向判定方法，完善列车运行状态辨识，为列车与单线直供牵引网继电保护配合提供了重要基础。
发明内容
本发明的目的完善单线电气化铁路直供牵引网中列车运行状态辨识，提供一种单线电气化铁路直供牵引网列车运行方向辨识方法，及时，准确地辨识列车运行方向，为列车与牵引网继电保护配合提供了重要依据。
本发明的技术方案为：
一种单线电气化铁路直供牵引网列车运行方向辨识方法，将直供牵引网分为N区段并依次按阿拉伯数字编号，假设在第n区段直供牵引网中存在待辨识列车运行，其中n＝1,2,3……N；其特征在于，所述列车运行方向辨识方法包括：
在初始时刻t，实时同步采集第n区段的首端电流分量
Figure GDA0003695751310000011
和末端电流分量
Figure GDA0003695751310000012
经过时延△t后，实时同步采集第n区段的首端电流分量
Figure GDA0003695751310000013
和末端电流分量
Figure GDA0003695751310000014
计算列车运行方向辨识判断数据△Dn：
△Dn＝k(Rn(t)-Rn(t+△t))
其中，k为可靠系数，
Figure GDA0003695751310000021
Figure GDA0003695751310000022
判断△Dn>0是否成立，若是，则辨识结果为列车运行方向为从第n区段的首端指向末端，否则，继续判断△Dn<0是否成立，若是，则辨识结果为列车运行方向为从第n区段的末端指向首端，否则，△Dn＝0，辨识结果为列车原地取流，处于停车状态。
本发明的有益效果为：1)现有技术仅能判断单线直供牵引网中列车运行状态，缺乏列车运行方向辨识能力；2)本发明完善牵引网列车状态测控方法，为列车与单线直供牵引网继电保护配合提供了重要基础；3)本发明算法原理简单可靠，实施方便，可直接应用于既有测控系统，便于工程实践。
附图说明
图1是本发明列车由区段1首端驶向末端的单线直供牵引网示意图。
图2是本发明列车由区段2末端驶向首端的单线直供牵引网示意图。
图3是本发明列车停靠在供电区段N的单线直供牵引网示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
本发明的工作原理是：
设区段n中牵引网存在待辨识列车运行，其中n＝1,2,3……N为区段编号，区段长度Ln。在初始时刻t，实时同步采集区段n首端的电流分量
Figure GDA0003695751310000023
和末端电流分量
Figure GDA0003695751310000024
经时延△t后，实时同步采集区段n首端电流分量
Figure GDA0003695751310000025
和末端电流分量
Figure GDA0003695751310000026
列车运行方向辨识判据△Dn由式(1)，(2)，(3)计算可得，k为可靠系数，依据△Dn取值范围分为三种情形：
Figure GDA0003695751310000027
Figure GDA0003695751310000031
△Dn＝k(Rn(t)-Rn(t+△t)) (3)式中：t时刻区段n首端电流分量
Figure GDA0003695751310000032
和末端电流分量
Figure GDA0003695751310000033
t+△t时刻首端电流分量
Figure GDA0003695751310000034
和末端电流分量
Figure GDA0003695751310000035
均为A，
Figure GDA0003695751310000036
和
Figure GDA0003695751310000037
均为电流相量值。
A、若△Dn>0，列车运行方向为从区段n的首端指向供电区段末端。
B、若△Dn<0，列车运行方向为从区段n的末端指向供电区段首端。
C、若△Dn＝0，列车原地取流，处于停车状态。
所有电流相量需用基波相量，电流互感器极性需与图中标向要求一致。
如图1所示，列车自区段1首端驶向末端，区段长度L1。在初始时刻t，实时同步采集区段1首端的电流分量
Figure GDA0003695751310000038
和末端电流分量
Figure GDA0003695751310000039
经时延△t后，实时同步采集区段1首端电流分量
Figure GDA00036957513100000310
和末端电流分量
Figure GDA00036957513100000311
列车运行方向辨识判据△D1可由式(1),(2),(3)计算得到，列车运行方向辨识判据△D1>0，可以判断列车自区段1首端驶向末端。
如图2所示，列车自区段2末端驶向首端，供电区段长度L2。在初始时刻t，实时同步采集区段2中首端的电流分量
Figure GDA00036957513100000312
和末端电流分量
Figure GDA00036957513100000313
经时延△t后，实时同步采集区段2首端电流分量
Figure GDA00036957513100000314
和末端电流分量
Figure GDA00036957513100000315
列车运行方向辨识判据△D2可由式(1),(2),(3)计算得到，列车运行方向辨识判据△D2<0，可以判断列车自区段2末端驶向首端。
如图3所示，列车停靠在区段N，供电区段长度LN。在初始时刻t，实时同步采集区段N首端的电流分量
Figure GDA00036957513100000316
和末端电流分量
Figure GDA00036957513100000317
经时延△t后，实时同步采集区段N首端电流分量
Figure GDA00036957513100000318
和末端电流分量
Figure GDA00036957513100000319
列车运行方向辨识判据△DN可由式(1),(2),(3)计算得到，列车运行方向辨识判据△DN＝0，可以判断列车停靠在在区段N中。

Claims (1)

1.一种单线电气化铁路直供牵引网列车运行方向辨识方法，将直供牵引网分为N个区段并依次按阿拉伯数字编号，假设在第n区段直供牵引网中存在待辨识列车运行，其中n＝1,2,3……N；其特征在于，所述列车运行方向辨识方法包括：
在初始时刻t，实时同步采集第n区段的首端电流分量
Figure FDA0003702131150000011
和末端电流分量
Figure FDA0003702131150000012
经过时延△t后，实时同步采集第n区段的首端电流分量
Figure FDA0003702131150000013
和末端电流分量
Figure FDA0003702131150000014
计算列车运行方向辨识判断数据△Dn：
△Dn＝k(Rn(t)-Rn(t+△t))
其中，k为可靠系数，
Figure FDA0003702131150000015
Figure FDA0003702131150000016
判断△Dn>0是否成立，若是，则辨识结果为列车运行方向为从第n区段的首端指向末端，否则，继续判断△Dn<0是否成立，若是，则辨识结果为列车运行方向为从第n区段的末端指向首端，否则，△Dn＝0，辨识结果为列车原地取流，处于停车状态。
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