CN114094547B - 复线直供牵引网的保护方法及保护装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提出一种复线直供牵引网的保护方法及保护装置，用于复线直供牵引网的多个断路器所配置的各保护装置，保护方法适用于多种运行方式，包括：数字距离保护启动时，发出闭锁信号；正向数字距离保护启动后，若收到对侧或过分相侧闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回；或若未收到闭锁信号，则保护动作判定为区内故障，保护动作；反向数字距离保护启动后，若收到母线侧、母联侧或过分相侧的闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回；或若未收到闭锁信号，则保护动作判定为区内故障，保护动作；收到联跳信号后，数字联跳保护动作，跳开相应断路器。

Description

复线直供牵引网的保护方法及保护装置
技术领域
本申请涉及电气化铁路领域，具体而言，提出一种复线直供牵引网的保护方法及保护装置。
背景技术
随着我国电气化铁路的发展，尤其是市域铁路和现代城市快轨的发展，普遍将27.5kV供电系统应用于城市轨道交通，但是城市轨道交通运量大，发车密度高，用户对牵引供电系统提出更高的要求，并且广泛采用电子电子地面自动过分相设备、备用主所方案，使得牵引网架构日趋复杂。
在市域铁路和城市快轨中，普遍采用复线直接供电方式。而常规的的复线直接供电方式由牵引变电所和分区所组成，在分区所一般设置并联断路器和越区开关。正常运行时并联断路器闭合，越区开关断开；当某牵引变电所退出后，越区开关闭合，越区供电。
现在城市轨道交通中，直接供电方式在分区所处普遍采用双断路器并联模式，且越区开关采用断路器。以图5为例，正常运行时：牵引变电所A的101、102、103、104闭合；牵引变电所B的201、202、203、204闭合；分区所301、302、303、304闭合，305断开。若B牵引变电所因故障退出运行，越区开关305闭合。
由于城市内部牵引变电所选址选择的限制，部分牵引变电所建设与接触网上网点距离较远，因此设置开闭所，从而减少电缆铺设长度。当本牵引所因故障而退出时，由相邻所支援供电时，在牵引变电所处越区时，用户希望通过本开闭所的4个断路器进行支援供电，而非直接通过接触网上的上网接触开关越区。
采用该方式进行越区供电：1)在牵引网处增加一处并联点，有利于提高牵引网电压水平，提高供电能力；2)在牵引变电所处，将越区段供电臂进行分段，从而降低故障时的停电范围。如图5为例，牵引变电所B因故障退出，牵引变电所B的201、202、203、204闭合，充当并联点和分段点。
随着同相供电技术的应用，牵引变电所产生的电分相可用电分段代替，但在分区所处的电分相仍无法取消。机车通过过分相时降弓依靠惯性滑过，列车运行速度降低，从而影响运行速度。因此部分城市快轨分区所的电分相处增加地面电力电子自动过分相设备以提高列车运行速度，如图6所示。
上述方案的应用，使牵引网供电架构日趋复杂，而用户对继电保护的要求也越来越高，要求在保证选择性的同时，提高保护的速动性，从而缩小停电范围和停电时间，降低对运营的影响。
但是现有牵引供电系统保护方案中，对于牵引网故障用距离保护作为主保护，过流保护作为后备保护的配置方式；而且对于母线故障，没有主保护，只能依靠过流保护作为后备保护切除故障，现有方案应用在日趋复杂的牵引网供电系统，存在以下缺陷：
1)现有保护方案中各间隔配置的保护装置相互孤立，数据不能互享互通，保护装置间通过定值和时间级差进行配合。因架构复杂，当越区供电时，为了保证动作的选择性，只能通过时间级差进行配合，从末端到首端的牵引变电所，需要4-5级，跳闸时间整定通常需整定为1-2s，故障切除时间较长。
2)对于分区所、开闭所处的母线，无快速保护，只能依靠过流保护切除故障，且需考虑与下级保护的最长动作时间配合，动作时间较长，而且保护装置无法判断是否为母线故障，若存在母线故障后，系统仍然启动重合闸，而母线故障都为永久性故障，会导致重合于故障，导致系统受到二次冲击。
3)当牵引供电系统中采用电力电子自动过分相设备后，电子电子过分相设备相关间隔的保护装置需与分区所和牵引变电所出的保护间隔相配合，而采用常规保护方案使保护时间定值整定进一步延长。
4)对于直接供电系统，一般采用阻抗法进行测距，而由于互阻抗的影响，末端并联和不并联，故障测距定值并不相同，传统方式下需要用户根据运行情况切换定值区，且故障时牵引变电所和分区所动作时刻并不完全相同，从而导致用户认为切换定值区并不能完全解决问题。另外测距方式单一，因信息无法互相互通，无法采用上下行电流比测距方法。
因此，需要提出一种复线直供牵引网的保护方法及保护装置，可适用于多种运行方式，弥补既有牵引网常规保护方案的不足，解决牵引网保护选择性和速动性不足、分区所母线无快速主保护等问题。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本申请提出一种复线直供牵引网的保护方法及保护装置，可适用于多种运行方式，弥补既有牵引网常规保护方案的不足，解决牵引网保护选择性和速动性不足、分区所母线无快速主保护等问题。
根据本申请的一方面，提出一种复线直供牵引网的保护方法，用于复线直供牵引网的多个断路器所配置的各保护装置，每个保护装置具备正向数字距离保护和反向数字距离保护且与相邻对侧、母线侧、母联侧、过分相侧的保护装置实时通信，所述保护方法适用于多种运行方式，包括：
数字距离保护启动时，发出闭锁信号；
正向数字距离保护启动后，若收到对侧或过分相侧闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回；或若未收到闭锁信号，则保护动作判定为区内故障，保护动作；
反向数字距离保护启动后，若收到母线侧、母联侧或过分相侧的闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回；或若未收到闭锁信号，则保护动作判定为区内故障，保护动作；
收到联跳信号后，数字联跳保护动作，跳开相应断路器。
根据一些实施例，正向数字距离保护启动后：
发送正向数字距离闭锁信号至相邻保护装置；
若收到对侧反向数字距离闭锁信号或过分相侧的正向数字距离闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回；或
若未收到闭锁信号，则保护动作判定为馈线故障，跳开断路器，启动重合闸，发送联跳对侧信号。
根据一些实施例，反向数字距离保护启动后：
发送反向数字距离闭锁信号至所述相邻保护装置；
若收到母线侧正向数字距离闭锁信号、母联侧反向数字距离闭锁信号或过分相侧正向数字距离闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回；或
若未收到闭锁信号，则保护动作判定为母线故障，跳开所述断路器，闭锁所述重合闸，发送联跳母线侧信号。
根据一些实施例，若收到联跳对侧信号，对侧联跳保护动作，跳开所述断路器，启动所述重合闸。
根据一些实施例，若收到联跳母线侧信号，母线侧保护动作，跳开所述断路器，闭锁所述重合闸。
根据一些实施例，所述保护装置包括母联侧保护装置，所述母联侧保护装置具备Ⅰ母反向数字距离保护和Ⅱ母反向数字距离保护，其中：
所述Ⅰ母反向数字距离保护启动后，发送反向数字距离闭锁信号至Ⅱ母侧；若收到I母侧的正向数字距离闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回；或若未收到闭锁信号，跳开所述断路器，闭锁所述重合闸，发送联跳母线侧信号至所述Ⅰ母侧；
所述Ⅱ母反向数字距离保护启动，发送反向数字距离闭锁信号至所述Ⅰ母侧；若收到所述Ⅱ母侧的正向数字距离闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回；或若未收到闭锁信号，跳开所述断路器，闭锁所述重合闸，发送联跳母线侧信号至所述Ⅱ母侧。
根据本申请的另一方面，提出一种复线直供牵引网的保护装置，适用于复线直供牵引网的多种运行方式，包括：
所述保护装置配置于所述复线直供牵引网的断路器，所述保护装置具备所述正向数字距离保护和所述反向数字距离保护，保护定值独立整定；
所述保护装置与相邻的保护装置实时通信，接收和发送闭锁和/或联跳信号，保护动作切除故障。
根据一些实施例，所述相邻的保护装置定义为对侧、母线侧、母联侧、过分相侧；其中：
所述对侧，为本断路器所在馈线对侧；
所述母线侧，为所述本断路器所在母线本侧；
所述母联侧，为所述本断路器所在母线母联侧；
所述过分相侧，为所述本断路器所在馈线电力电子过分相所侧。
根据一些实施例，所述保护装置包括母联侧保护装置，所述母联侧保护装置具备Ⅰ母反向数字距离保护和Ⅱ母反向数字距离保护，反向数字距离保护启动，发送闭锁信号至相邻母线断路器配置的保护装置，接收相邻装置的闭锁信号；
保护跳闸，发送联跳信号，联跳相应母线断路器。
根据一些实施例，所述保护装置包括至少二组故障测距定值，第一组为末端并联故障测距定值，第二组为末端不并联故障测距定值；
保护动作时，牵引所侧保护设备根据分区所侧保护装置电流和开关量信息判断末端是否并联，选择相应的故障测距定值；
若末端并联，牵引所处所述保护装置采用上下行电流比进行故障测距。
根据一些实施例，牵引变电所、分区所、过分相所的保护装置通过在所内部署交换机组建过程层GOOSE网络，所与所之间通过光纤连接，采用GOOSE通信方式传递闭锁信号、联跳信号。
本申请提出的一种复线直供牵引网的保护方法及保护装置，可适用于多种运行方式。采用本方案后，整条牵引网的保护性能不随架构复杂和运行方式的改变而降低，有利于27.5kV供电制式以及电力电子自动过分相技术、同相供电技术在市域铁路和城市快轨中的推广应用，该技术可推广应用至既有的铁路改造中。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本申请的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，而不是对本申请的限制。
图1示出一示例性实施例的数字距离闭锁信号逻辑图；
图2示出一示例性实施例的正向数字距离保护动作逻辑图；
图3示出一示例性实施例的反向数字距离保护动作逻辑图；
图4示出一示例性实施例的数字联跳保护动作逻辑图；
图5示出一示例性实施例的复线直供牵引网供电示意图；
图6示出一示例性实施例的含电力自动过分相的牵引供电示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本申请将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有这些特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方式、组元、材料、装置或等。在这些情况下，将不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的，因此不能用于限制本申请的保护范围。
根据一些实施例，牵引供电系统中，每个27.5kV断路器会配置一台保护装置，各个所(牵引变电所、分区所、过分相所)会配置过程层交换机，以搭建过程层通信网络；相邻所之间通过光纤连接，从而实现保护装置之间的信息共享和互相互通。
根据一些实施例，每个保护装置具备常规的距离保护、过流保护、电流增量保护，还具备正向数字距离保护和反向数字距离保护，距离保护都采用多边形特性。其中正向数字距离保护定值整定为供电臂长度的全长，反向数字距离保护为另一方向供电臂长度的全长，且保护范围不超过下级断路器的保护范围，保护时间考虑与机车的配合，一般整定为0.1s。对于牵引变电所和分区所的馈线断路器，所述正向为母线指向馈线，所谓反向为馈线指向母线；对于分区所的母联断路器，所谓Ⅰ母反向数字距离保护为母联指向Ⅰ母，所谓Ⅱ母反向数字距离保护为母联指向Ⅱ母；对于过分相所，所述正向为断路器指向电分相中性段。
下面描述本申请的装置实施例，其可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，可参照本申请方法实施例。
图1示出一示例性实施例的数字距离闭锁信号逻辑图。
如图1所示，当系统发生故障时，各保护装置根据采集到的电压和电流计算阻抗，判断是否在本装置的正向数字距离保护或反向数字距离保护范围内，若落在保护范围内，则保护启动，向相邻断路器发送闭锁信号。
在S101，正向数字距离保护启动。
根据示例实施例，系统发生故障，保护装置根据采集的电压和电流计算阻抗，若属于本装置的正向数字距离保护范围，则正向数字距离保护启动，并转到S102。
在S102，正向数字距离闭锁信号。
根据示例实施例，若正向数字距离保护启动，则向相邻断路器发送正向数字距离闭锁信号。
在S103，反向数字距离保护启动。
根据示例实施例，系统发生故障，保护装置根据采集的电压和电流计算阻抗，若属于本装置的反向数字距离保护范围，则反向数字距离保护启动，并转到S104。
在S104，反向数字距离闭锁信号。
根据示例实施例，若反向数字距离保护启动，则向相邻断路器发送反向数字距离闭锁信号。
图2示出一示例性实施例的正向数字距离保护动作逻辑图。
如图2所示，当正向数字距离保护启动后，若收到对侧反向数字距离闭锁信号和/或过分相侧正向数字距离闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回；若未收到对侧反向数字距离闭锁信号或过分相侧正向数字距离闭锁信号，经延时动作，判定为馈线故障，跳开本断路器，同时发送联跳对侧信号，联跳对侧断路器。
在S201，正向数字距离保护启动。
根据示例实施例，系统发生故障，保护装置根据采集的电压和电流计算阻抗，若属于本装置的正向数字距离保护范围，则正向数字距离保护启动。
在S202，收到对侧反向数字距离闭锁信号。
根据示例实施例，正向数字距离保护启动后，若收到对侧反向数字距离闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回。
在S203，收到过分相侧正向数字距离闭锁信号。
根据示例实施例，正向数字距离保护启动后，若收到过分相侧正向数字距离闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回。
在S204，延时动作。
根据示例实施例，当正向数字距离保护启动后，若未收到对侧反向数字距离闭锁信号和/或过分相侧正向数字距离闭锁信号，则经过延时动作。
在S205，正向数字距离动作跳闸出口。
根据示例实施例，经延时动作，判定为馈线故障，正向数字距离动作跳闸出口，即跳开本断路器。
在S206，发送联跳对侧信号。
根据示例实施例，经过延时动作后，发送联跳对侧信号，联跳对侧断路器。
图3示出一示例性实施例的反向数字距离保护动作逻辑图。
如图3所示，当反向数字距离启动后，若收到本母线侧断路器的正向数字距离闭锁信号、过分相侧断路器的正向数字距离闭锁信号和/或母联侧的反向数字距离闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回。若未收到闭锁信号,经延时动作，判定为母线故障，跳开本断路器，同时发送联跳母线侧信号，联跳母线侧断路器，闭锁重合闸。当本断路器位于分区所，若断路器位于I母，收到母联侧II母反向数字距离闭锁信号，或若位于II母，收到母联侧I母反向数字距离闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回。断路器位于I母或II母通过控制字进行整定。
在S3011，反向数字距离保护启动。
根据示例实施例，系统发生故障，保护装置根据采集的电压和电流计算阻抗，若属于本装置的反向数字距离保护范围，则反向数字距离保护启动。
在S3012，收到母线侧正向数字距离闭锁信号。
根据示例实施例，当反向数字距离启动后，若收到本母线侧断路器的正向数字距离闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回；若未收到本母线侧断路器的正向数字距离闭锁信号，则转到S3013。
在S3013，收到过分相侧正向数字距离闭锁信号。
根据示例实施例，当反向数字距离启动后，若收到母联侧的反向数字距离闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回；若未收到母联侧的反向数字距离闭锁信号，则转到S3014。
在S3014，控制字[装置位于I母]。
根据示例实施例，若分区所断路器位于I母，则转到S3015。
在S3015，收到母联侧II母反向数字距离闭锁信号。
根据示例实施例，若分区所断路器位于I母，收到母联侧II母反向数字距离闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回；若收到母联侧II母反向数字距离闭锁信号，则转到S303。
在S3016，控制字[装置位于II母]。
根据示例实施例，若分区所断路器位于II母，则转到S3017。
在S3017，收到母联侧I母反向数字距离闭锁信号。
根据示例实施例，若分区所断路器位于II母，收到母联侧I母反向数字距离闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回。若未收到母联侧I母反向数字距离闭锁信号，则转到S303。
在S303，延时动作。
根据示例实施例，若未收到闭锁信号，则经过延时动作，转到S305。
在S305,反向数字距离动作跳闸出口。
根据示例实施例，经延时动作，判定为母线故障，反向数字距离动作跳闸出口，即跳开本断路器。
在S307，发送联跳母线侧信号。
根据示例实施例，发送联跳母线侧信号，联跳母线侧断路器，闭锁重合闸。
图4示出一示例性实施例的数字联跳保护动作逻辑图。
如图4所示，当接收得到对侧联跳信号后，对侧数字联跳保护动作，跳本断路器，启动重合闸；当接收到母线侧联跳信号后，母线侧数字联跳保护动作，跳本断路器，同时闭锁重合闸。
在S401，收到联跳对侧信号。
根据示例实施例，若收到联跳对侧信号，则转到S403。
在S403，对侧数字联跳保护动作跳闸出口。
根据示例实施例，对侧数字联跳保护动作，跳闸出口，即跳本断路器，启动重合闸。
在S405，收到联跳母线侧信号。
根据示例实施例，若收到联跳母线侧信号，则转到S407。
在S407，母线侧数字联跳保护动作，跳闸出口。
根据示例实施例，母线侧数字联跳保护动作，跳闸出口，即跳本断路器，同时闭锁重合闸。
以图6为例，各断路器的类型划分原则为：以图6中牵引变电所A的断路器103为例，断路器101、102、104为母线侧断路器；断路器301为断路器103的对侧断路器；断路器401为过分相侧断路器。
以图6中分区所的断路器301为例，断路器302为母线侧断路器；断路器101为对侧断路器；断路器401为过分相侧断路器；305为母联侧断路器。
以图6中过分相所的断路器401为例，断路器401启动时只发送闭锁信号，无需接收联跳和闭锁信号。
各个间隔的保护装置数字化保护配置如下表所示
根据一些实施例，保护装置具备正向数字距离保护和反向数字距离保护，保护定值独立整定，是指正向距离和反向距离保护的定值是独立的，相互之间没影响。
图5示出一示例性实施例的复线直供牵引网供电示意图。
如图5所示，复线直供牵引网供电图包括牵引变电所A、B，以及分区所。牵引变电所A包括断路器101、102、103和104，牵引变电所B包括断路器201、202、203和204，分区所包括断路器301、302、303、304和305。
根据示例实施例，正常运行方式下，上行供电臂发生故障，即K1点故障，断路器103的正向数字距离保护启动，断路器301的正向数字距离保护启动，断路器302的反向数字距离保护启动。断路器301发送正向数字距离闭锁信号，断路器103发送正向数字距离闭锁信号(参见图1)。断路器103未接收到断路器301发送的反向数字距离闭锁信号。断路器103的正向数字距离保护启动，且未收到对侧反向数字距离闭锁信号，则经过延时动作保护，跳开本断路器，发送联跳对侧信号(参见图2)。
断路器301与断路器103的逻辑相似。断路器301未接收到断路器103发送的反向数字距离闭锁信号。断路器301的正向数字距离保护启动，且未收到对侧反向数字距离闭锁信号，则经过延时动作保护，跳开本断路器，发送联跳对侧信号。
根据示例实施例，K1点故障，断路器301发送正向数字距离闭锁信号，断路器302接收到母线侧正向数字距离闭锁信号，保护动作断路器不动作，保护返回(参见图3)。
根据示例实施例，正向运行方式下，分区所母线发生故障，即K2点故障，断路器301的反向数字距离保护启动，断路器302的反向数字距离保护启动，断路器103的正向数字距离保护启动。断路器301未收到母线侧的正向数字距离闭锁信号(断路器302的)，则判定为母线故障，经过延时动作保护，跳开本断路器，发送联跳母线侧信号，即联跳断路器302，闭锁重合闸。
断路器302与断路器301逻辑类似，断路器302未收到母线侧的正向数字距离闭锁信号(断路器301的)，则判定为母线故障，经过延时动作保护，跳开本断路器，发送联跳母线侧信号，即联跳断路器301，闭锁重合闸。
根据示例实施例，断路器103收到对侧反向数字距离闭锁信号(断路器301的)，保护动作断路器不动作，保护返回。
根据示例实施例，越区运行方式下，越区段故障，即K3点故障，断路器303的正向数字距离保护启动，断路器201的正向数字距离保护启动，断路器202的反向数字距离保护启动，断路器301、302的反向数字距离保护启动，断路器305的II母反向数字距离保护启动。断路器303未接收到对侧反向数字距离闭锁信号，即断路器201的，经过延时动作保护，跳开本断路器，发送联跳对侧信号，即联跳断路器201。
断路器201与断路器303逻辑类似，断路器201未收到对侧反向数字距离闭锁信号，即断路器303的。经过延时动作保护，跳开本断路器，发送联跳对侧信号，即联跳断路器303。
根据示例实施例，越区运行方式下，越区段故障，即K3点故障，断路器202接收到母线侧正向数字距离闭锁信号，即断路器201的，保护动作断路器不动作，保护返回。
根据示例实施例，越区运行方式下，越区段故障，即K3点故障，断路器305接收到母线侧正向数字距离闭锁信号，即断路器303的，则II母反向数字距离保护不动作，保护返回。
根据示例实施例，越区运行方式下，越区段故障，即K3点故障，断路器301、302接收到母联侧反向数字距离闭锁信号，即断路器305的，反向数字距离保护不动作，保护返回。
图6示出一示例性实施例的含电力自动过分相的牵引供电示意图。
如图6所示，复线直供牵引网供电图包括牵引变电所A、B，以及分区所。牵引变电所A包括断路器101、102、103和104，牵引变电所B包括断路器201、202、203和204，分区所包括断路器301、302、303、304和305。复线直供牵引网供电图还包括过分相所。过分相所包括断路器401、402、403和404。
下面参照图6说明当含电力电子过分相设备的牵引供电系统发生电分相中性段故障时的动作逻辑。
根据示例实施例，当正常运行方式下，电分相中性段故障，即K4点故障，断路器103的正向数字距离保护启动，断路器301的正向数字距离保护启动，断路器401的正向数字距离保护启动。断路器103接收到过分相侧正向数字距离闭锁信号，即断路器401的过分相侧正向数字距离闭锁信号，则不动作，保护返回。断路器301接收到过分相侧正向数字闭锁信号，即断路器401的，不动作，保护返回。
根据一些实施例，断路器401启动时只发送闭锁信号，无需接收联跳和闭锁信号。断路器401经延时动作，跳开本断路器。
根据一些实施例，正向数字距离保护和反向数字距离保护同时经二次谐波闭锁，防止电力机车或动车组车载牵引主变等产生的励磁涌流导误动。
根据一些实施例，当母线互感器(PT)断线时，应无延时闭锁距离保护。
根据一些实施例，对于直接供电方式，采用阻抗法测距。装置内设置有2组阻抗测距定值，组1定值为末端并联的测距定值，组2定值为末端不并联的测距定值。当保护动作时，若判定为馈线故障，牵引变电所侧保护装置通过站间GOOSE通信网络获取保护动作时刻，对侧分区所的保护装置的电气量信号和开关量信号。当对侧有流或断路器在合位，判定末端处于并联状态，否则判定末端不并联。牵引变电所处的保护装置根据末端是否并联选择采用组1定值或组2定值。同时若末端并联，牵引变电所的保护装置获得动作是上行和下行电流，采用上下行电流比进行测距，如下式所示：
其中，I1为上行故障电流；I2为下行故障电流，L为供电臂长度。
这样，可为用户提供2种故障原理的测距结果，更有利于用户及时定位到故障点，为故障的排查及运行提供支撑。
根据示例实施例，用数字化GOOSE通信技术，弥补既有牵引网常规保护方案的不足，解决牵引网保护选择性和速动性不足、分区所母线无快速主保护等问题，可实现全线任意一点故障，均在保护均在0.1s内动作，切除故障。
应清楚地理解，本申请描述了如何形成和使用特定示例，但本申请不限于这些示例的任何细节。相反，基于本申请公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施例。
此外，需要注意的是，上述附图仅是根据本申请示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
以上具体地示出和描述了本申请的示例性实施例。应可理解的是，本申请不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本申请意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (11)

1.一种复线直供牵引网的保护方法，用于复线直供牵引网的多个断路器所配置的各保护装置，每个保护装置具备正向数字距离保护和反向数字距离保护且与相邻对侧、母线侧、母联侧、过分相侧的保护装置实时通信，所述保护方法适用于多种运行方式，其特征在于，包括：
数字距离保护启动时，发出闭锁信号；
正向数字距离保护启动后，若收到对侧或过分相侧闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回；或若未收到闭锁信号，则保护动作判定为区内故障，保护动作；
反向数字距离保护启动后，若收到母线侧、母联侧或过分相侧的闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回；或若未收到闭锁信号，则保护动作判定为区内故障，保护动作；
收到联跳信号后，数字联跳保护动作，跳开相应断路器。
2.根据权利要求1所述的保护方法，其特征在于，正向数字距离保护启动后：
发送正向数字距离闭锁信号至相邻保护装置；
若收到对侧反向数字距离闭锁信号或过分相侧的正向数字距离闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回；或
若未收到闭锁信号，则保护动作判定为馈线故障，跳开断路器，启动重合闸，发送联跳对侧信号。
3.根据权利要求1所述的保护方法，其特征在于，反向数字距离保护启动后：
发送反向数字距离闭锁信号至相邻保护装置；
若收到母线侧正向数字距离闭锁信号、母联侧反向数字距离闭锁信号或过分相侧正向数字距离闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回；或
若未收到闭锁信号，则保护动作判定为母线故障，跳开所述断路器，闭锁重合闸，发送联跳母线侧信号。
4.根据权利要求1所述的保护方法，其特征在于，若收到联跳对侧信号，对侧联跳保护动作，跳开所述断路器，启动重合闸。
5.根据权利要求1所述的保护方法，其特征在于，若收到联跳母线侧信号，母线侧保护动作，跳开所述断路器，闭锁重合闸。
6.根据权利要求1所述的保护方法，其特征在于，所述保护装置包括母联侧保护装置，所述母联侧保护装置具备Ⅰ母反向数字距离保护和Ⅱ母反向数字距离保护，其中：
所述Ⅰ母反向数字距离保护启动后，发送反向数字距离闭锁信号至Ⅱ母侧；若收到I母侧的正向数字距离闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回；或若未收到闭锁信号，跳开所述断路器，闭锁重合闸，发送联跳母线侧信号至所述Ⅰ母侧；
所述Ⅱ母反向数字距离保护启动，发送反向数字距离闭锁信号至所述Ⅰ母侧；若收到所述Ⅱ母侧的正向数字距离闭锁信号，则数字距离保护不动作，保护返回；或若未收到闭锁信号，跳开所述断路器，闭锁所述重合闸，发送联跳母线侧信号至所述Ⅱ母侧。
7.一种复线直供牵引网的保护装置，用于执行如权利要求1-6中任一项所述的保护方法，所述保护装置适用于复线直供牵引网的多种运行方式，其特征在于，包括：
所述保护装置配置于所述复线直供牵引网的断路器，所述保护装置具备所述正向数字距离保护和所述反向数字距离保护，保护定值独立整定；
所述保护装置与相邻的保护装置实时通信，接收和发送闭锁和/或联跳信号，保护动作切除故障。
8.根据权利要求7所述的保护装置，其特征在于，所述相邻的保护装置定义为对侧、母线侧、母联侧、过分相侧；其中：
所述对侧，为本断路器所在馈线对侧；
所述母线侧，为所述本断路器所在母线本侧；
所述母联侧，为所述本断路器所在母线母联侧；
所述过分相侧，为所述本断路器所在馈线电力电子过分相所侧。
9.根据权利要求7所述的保护装置，其特征在于，所述保护装置包括母联侧保护装置，所述母联侧保护装置具备Ⅰ母反向数字距离保护和Ⅱ母反向数字距离保护，反向数字距离保护启动，发送闭锁信号至相邻母线断路器配置的保护装置，接收相邻装置的闭锁信号；
保护跳闸，发送联跳信号，联跳相应母线断路器。
10.根据权利要求7所述的保护装置，其特征在于，所述保护装置包括至少二组故障测距定值，第一组为末端并联故障测距定值，第二组为末端不并联故障测距定值；
保护动作时，牵引所侧保护设备根据分区所侧保护装置电流和开关量信息判断末端是否并联，选择相应的故障测距定值；
若末端并联，牵引所处所述保护装置采用上下行电流比进行故障测距。
11.根据权利要求7所述的保护装置，其特征在于，牵引变电所、分区所、过分相所的保护装置通过在所内部署交换机组建过程层GOOSE网络，所与所之间通过光纤连接，采用GOOSE通信方式传递闭锁信号、联跳信号。
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