專利名稱：城市鐵道交通牽引供電保護(hù)方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及供電線路繼電保護(hù)方法及裝置,，特別適用于城市軌道 交通牽引供電或負(fù)荷電流波動劇烈的供電環(huán)境下的繼電保護(hù)。
背景技術(shù)：
目前城市軌道交通牽引供.電系統(tǒng)的繼電保護(hù)方法與裝置基本是
以電流上升率保護(hù)(di/dt-AI)作為主保護(hù)，并與其它保護(hù)方式相
互配合構(gòu)成的。電流上升率保護(hù)的前提條件是1)電流的變化按照 指數(shù)規(guī)律改變；2)故障電流及其變化率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于運(yùn)行電流及其變化 率。 ■
從城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)的運(yùn)行情況看，電流上升率保護(hù) (di/dt-AI)可以快速檢測并識別近距離和中等距離的短路故障，但 對于故障發(fā)生的距離較遠(yuǎn)的情況，則難以準(zhǔn)確識別，導(dǎo)致保護(hù)的靈敏 性與可靠性不能得到滿足。為克服現(xiàn)有繼電保護(hù)裝置存在的缺陷，有
必要研制和開發(fā)靈敏性與可靠性更高的繼電保護(hù)方法及其裝置。
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)繼電保護(hù) 方法與裝置不能有效識別重負(fù)荷與末端短路故障的問題。本發(fā)明提供 一種基于行波理論的城市軌道交通牽引供電線路末端短路保護(hù)方法 及裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種城 市鐵道交通牽引供電保護(hù)方法，該方法是將時(shí)域表述的行波信號變換 到能量空間，并對各能帶的分布情,進(jìn)行分析處理，進(jìn)而判斷該信號
的類型(故障或正常啟動)，根據(jù)判斷結(jié)果，給出是否使斷路器動作 的指令，所述的保護(hù)方法包括以下步驟
1) 由行波傳感器采集故障信號，傳送到信號處理器處理。
2) 由信號處理器進(jìn)行小波變換，與特征提取，映射到能量空 間并以直方圖表示，然后傳送到模式識別單元。
3) 由模式識別單元對基于能翼直方圖在各能帶的分布情況進(jìn)
行統(tǒng)計(jì)處理，根據(jù)故障特征進(jìn)行判斷i^f言號的類型(故障或正
常啟動)。
4) 由操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)判斷結(jié)果，給出是否使斷路器動作的
指令。 '
5) 由設(shè)置與整定裝置實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的設(shè)置與調(diào)整。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)是與過渡電阻無關(guān)，抗干擾能力
弾，可快速準(zhǔn)確地識別重負(fù)荷與末端短路故障，確保城市軌道交通牽 引供電保護(hù)系統(tǒng)的靈敏性與可靠性。


圖1為城市鐵道交通牽引供電保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)方框圖。
圖中1-行波傳感器，2-信號處理器，3-模式識別單元，4-操作 執(zhí)行機(jī)構(gòu)，5-設(shè)置與整定裝置
具體實(shí)施方式
' 現(xiàn)結(jié)合附圖l詳細(xì)描述本發(fā)明最佳實(shí)施例。
一種城市軌道交通牽引供電保護(hù)裝置由高性能的行波傳感器1， 信號處理器2，模式識別單元3，操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)4，設(shè)置與整定裝置5 組成。所述的行波傳感器1采集故障信號，送到信號處理器2進(jìn)行小 波變換與特征提取，然后傳送到模式識別單元3。根據(jù)故障特征進(jìn)行 故障判斷并向操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)4發(fā)出動作指令，實(shí)現(xiàn)對牽引供電系統(tǒng)的 保護(hù)功能。所述的行波傳感器1采用地鐵供電系統(tǒng)的分流器和NI公 司的PXI 5112信號采集卡組成。所述的信號處理2和模式識別單
元3采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟件。所述的操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)4采用牽
引供電系統(tǒng)的斷路器。所述的設(shè)置與整定裝置5采用筆記本電腦與工
業(yè)控制計(jì)算機(jī)通訊方式實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種城市鐵道交通牽引供電保護(hù)方法，該方法是將時(shí)域表述的行波信號變換到能量空間，并對各能帶的分布情況進(jìn)行分析處理，進(jìn)而判斷該信號的類型(故障或正常啟動)，根據(jù)判斷結(jié)果，給出是否使斷路器動作的指令，所述的保護(hù)方法包括以下步驟1)由行波傳感器采集故障信號，傳送到信號處理器處理；2)由信號處理器進(jìn)行小波變換，與特征提取，映射到能量空間并以直方圖表示，然后傳送到模式識別單元；3)由模式識別單元對基于能量直方圖在各能帶的分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，根據(jù)故障特征進(jìn)行判斷該信號的類型(故障或正常啟動)；4)由操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)判斷結(jié)果，給出是否使斷路器動作的指令；5)由設(shè)置與整定裝置實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的設(shè)置與調(diào)整。
2. —種城市鐵道交通牽引供電保護(hù)裝置，其特征在于它由高速、高帶寬的行波傳感器，信號處理器，模式識別單元，操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)， 設(shè)置與整定裝置組成;所述的行波傳感器采集故障信號，送到信號 處理器進(jìn)行小波變換與特征提取，然后傳送到模式識別單元;根據(jù) 故障特征進(jìn)行故障判斷并向操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出動作指令，實(shí)現(xiàn)對牽 引供電系統(tǒng)的保護(hù)功能。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述的行波傳感器采用 NI公司的PXI 5112信號采集卡組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述的信號處理和模式識別單元采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所，的裝置，其特征在于所述的操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用牽引供電系統(tǒng)的斷路器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述的設(shè)置與整定裝置 采用筆記本電腦與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通訊方式實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
一種城市鐵道交通牽引供電保護(hù)方法及其裝置，是將時(shí)域表述的行波信號變換到能量空間，并對各能帶的分布情況進(jìn)行分析處理，進(jìn)而判斷該信號的類型(故障或正常啟動)，根據(jù)判斷結(jié)果，給出是否使斷路器動作的指令。該裝置由高速、高帶寬的行波傳感器，信號處理器，模式識別單元，操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)，設(shè)置與整定裝置組成。其優(yōu)點(diǎn)是與過渡電阻無關(guān)，抗干擾能力強(qiáng)，可快速準(zhǔn)確地識別重負(fù)荷與末端短路故障，確保城市軌道交通牽引供電保護(hù)系統(tǒng)的靈敏性與可靠性。
文檔編號H02H7/26GK101179190SQ20061013838
公開日2008年5月14日 申請日期2006年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月10日
發(fā)明者麗 左, 李夏青, 李運(yùn)華, 范圣韜, 郭書友 申請人:北京石油化工學(xué)院