一種地鐵直流饋線保護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及城市軌道交通領(lǐng)域，尤其設(shè)及地鐵直流饋線保護(hù)中的一種新型電流變 化率保護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在地鐵直流饋線保護(hù)中，ML保護(hù)作為主保護(hù)，用W保護(hù)接觸網(wǎng)（或第S軌)全長， 其中對電流變化率的計算是保護(hù)的核屯、。通常在直流饋線保護(hù)中電流變化率的計算方法 是:取連續(xù)S個采樣點k-1，k，k+1，根據(jù)公式
計算電流變化率， 其中At為采樣間隔即采樣周期，ik+i、ik、ik-i分別是k+l、k、k-lS個采樣點的實際電流值； 通過比較計算的電流變化率
與保護(hù)設(shè)定的電流變化率，根據(jù)比較結(jié)果來決定是否啟動保 護(hù)。由于工業(yè)應(yīng)用中使用的分流器存在電感，保護(hù)裝置通過采集分流器兩端的電壓計算回 路電流，根據(jù)電感的特性，分流器將放大直流回路中的電流變化。國內(nèi)大多的牽引供電系統(tǒng) 采用24脈波整流器將交流電變換為直流電，運使得回流電流波形在一定的范圍內(nèi)有波動， 容易造成DDL保護(hù)的頻繁啟動和返回；在同一段供電區(qū)域，有多輛列車相繼啟動或出現(xiàn)連續(xù) 進(jìn)級，也會導(dǎo)致DDL保護(hù)的誤動。運種算法具有很高靈敏性，但卻大大降低了保護(hù)裝置的可 靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種地鐵直流饋線保護(hù)方法，用W解決現(xiàn)有技術(shù)中地鐵直流 饋線保護(hù)中可靠性較低的問題。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括：
[0005] -種地鐵直流饋線保護(hù)方法，步驟如下：
[0006] 步驟1):逐個采樣點進(jìn)行采集，采集電流值；W當(dāng)前采樣點的實際電流值與之前 的、M個采樣周期的電流值進(jìn)行均值濾波，作為當(dāng)前采樣點的計算電流值；
[0007] 步驟2):計算連續(xù)兩個采樣點的計算電流值的變化量或變化率，若發(fā)生N次所述變 化量或變化率大于設(shè)定值，則啟動保護(hù)，N〉= 1。
[000引優(yōu)選的，所述步驟1)中M的值為16;所述步驟2)中N的取值范圍為2~5。
[0009] 優(yōu)選的，所述步驟2)中，兩個采樣點的計算電流值的電流變化率通過下
[0010] 述公式(1)計算：
(1)
[0012] 其中，At為采樣間隔時間，ik是第i個采樣點的計算電流值，ik-1是第i-1個采樣點 的計算電流值。
[0013] 本發(fā)明通過使用連續(xù)M采樣點進(jìn)行均值濾波，合成電流值，并且在每個采樣點都計 算一次，從而使得單一采樣點異常對數(shù)據(jù)影響降低了 M倍，有效的規(guī)避了回流電流波形在一 定的范圍內(nèi)有波動的問題，同時對每個采樣點都進(jìn)行計算還保證了一定的實時性。
[0014] 另外，還在電流變化率啟動元件中增加計數(shù)功能，只有連續(xù)N次電流變化率大于保 護(hù)設(shè)定的電流變化率時，才啟動電流增量計算和延時計算，從而進(jìn)一步提高了保護(hù)的抗干 擾能力。
[0015] 本發(fā)明提供的一種地鐵直流饋線保護(hù)方法，通過降低保護(hù)的快速性提高了裝置的 安全性，能夠有效解決保護(hù)的頻繁啟動、返回和多輛列車相繼啟動或出現(xiàn)連續(xù)進(jìn)級所導(dǎo)致 的保護(hù)誤動;而保護(hù)時間僅僅增加了 NX At的時間，能夠滿足現(xiàn)場應(yīng)用的需求。
【具體實施方式】
[0016] 下面對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0017] 現(xiàn)有的地鐵直流饋線保護(hù)中，孤L作為主保護(hù)，可W保護(hù)全線路區(qū)域，但主要的保 護(hù)區(qū)域是中遠(yuǎn)端區(qū)域的金屬性短路故障，而近端區(qū)域則由電流速斷保護(hù)實現(xiàn)保護(hù)，基于上 述原因，可W通過適當(dāng)?shù)慕档捅Ｗo(hù)的快速性來提高保護(hù)裝置的可靠性。因此，本發(fā)明提出了 一種應(yīng)用于地鐵直流饋線保護(hù)的新型電流變化率計算方法，通過降低保護(hù)的快速性來提高 保護(hù)裝置的可靠性。
[0018] 在選擇好脈寬整流器并在工程中安裝完畢后，按照下述方法進(jìn)行計算電流變化 率：
[0019] 首先對第i采樣點進(jìn)行均值濾波計算得到計算電流值:選取該采樣點和該采樣點 前的15個采樣點，進(jìn)行均值濾波計算得到第i個采樣點的計算電流值ik;然后采用同樣的方 法得到第i-1個采樣點的計算電流值ik-i;在運里，采樣頻率選擇為5曲Z，則采樣點的時間間 隔即采樣周期為20化S。取連續(xù)兩個采樣點的計算電流值，根據(jù)下述公式（1)計算第i個采樣 點的電流變化率：
C 1)
[0021] 在上述公式（1)中At為采樣點的時間間隔即采樣周期，在運里是20化S。
[0022] 在上述實施方式中，對計算電流值進(jìn)行計算時所使用的是該采樣點和該采樣點前 15個采樣點共16個采樣點進(jìn)行均值計算得到的，作為其他實施方式，也可W根據(jù)實際工程 應(yīng)用及效果采用其他數(shù)目的采樣點，比如15個或者17個。在運里，為了表現(xiàn)采樣點電流變化 的情況，所采用的是電流變化率的形式，作為其他實施方式，也可W是其他變化情況，比如 說變化的絕對值等，只要能夠體現(xiàn)變化即可，對應(yīng)的，在變化設(shè)定值的比較時，變化設(shè)定值 的形式也做出相應(yīng)的變化。
[0023] 然后，將計算出來的電流變化率與保護(hù)設(shè)定的電流變化率相比較:如果電流變化 率高于保護(hù)設(shè)定的電流變化率，則在電流變化率啟動元件中的計數(shù)加1，然后繼續(xù)下一個采 樣點的計算，直到連續(xù)N次電流變化率都大于保護(hù)設(shè)定值，則保護(hù)啟動，進(jìn)入延時階段，若在 整個延時階段電流的變化率都高于保護(hù)設(shè)定值，那么保護(hù)出口跳閩;若在延時階段，電流變 化率回落到保護(hù)設(shè)定值W下，則保護(hù)返回。如果沒有連續(xù)N次電流的變化率大于保護(hù)設(shè)定的 電流變化率，則保護(hù)不啟動。在運里，N的取值范圍是2~5,可W根據(jù)需要在該范圍內(nèi)選取一 定的值，甚至，還可W不在2~5的范圍內(nèi)，將N的值取為1。
[0024] 本發(fā)明提供的一種地鐵直流饋線保護(hù)方法，采用連續(xù)16采樣點進(jìn)行均值濾波，適 當(dāng)?shù)慕档土吮Ｗo(hù)的快速性，從而提高裝置的可靠性，進(jìn)一步的提高保護(hù)算法的抗干擾能力， 而保護(hù)時間只增加了N*At的時間，可W滿足現(xiàn)場應(yīng)用需求，有效解決保護(hù)的頻繁啟動、返 回和多輛列車相繼啟動或出現(xiàn)連續(xù)進(jìn)級所導(dǎo)致的保護(hù)誤動。
[0025] W上給出了本發(fā)明具體的實施方式，但本發(fā)明不局限于所描述的實施方式。在本 發(fā)明給出的思路下，采用對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言容易想到的方式對上述實施例中的技術(shù)手 段進(jìn)行變換、替換、修改，并且起到的作用與本發(fā)明中的相應(yīng)技術(shù)手段基本相同、實現(xiàn)的發(fā) 明目的也基本相同，運樣形成的技術(shù)方案是對上述實施例進(jìn)行微調(diào)形成的，運種技術(shù)方案 仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種地鐵直流饋線保護(hù)方法，其特征在于，步驟如下： 步驟1):逐個采樣點進(jìn)行采集，采集電流值；W當(dāng)前采樣點的實際電流值與之前的、Μ個 采樣周期的電流值進(jìn)行均值濾波，作為當(dāng)前采樣點的計算電流值，Μ〉2; 步驟2):計算連續(xù)兩個采樣點的計算電流值的變化量或變化率，若發(fā)生Ν次所述變化量 或變化率大于設(shè)定值，則啟動保護(hù)，Ν〉= 1。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種地鐵直流饋線保護(hù)方法，其特征在于，所述步驟1)中Μ的值 為16。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種地鐵直流饋線保護(hù)方法，其特征在于，所述步驟2)中Ν的取 值范圍為2~5。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種地鐵直流饋線保護(hù)方法，其特征在于，所述步驟2)中，兩個 采樣點的計算電流值的電流變化率通過下述公式(1)計算：(1) 其中，At為采樣間隔時間，ik是第i個采樣點的計算電流值，ik-i是第i-1個采樣點的計 算電流值。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種地鐵直流饋線保護(hù)方法，步驟如下：步驟1)：逐個采樣點進(jìn)行采集，采集電流值；以當(dāng)前采樣點的實際電流值與之前的、M個采樣周期的電流值進(jìn)行均值濾波，作為當(dāng)前采樣點的計算電流值，M>2；步驟2)：計算連續(xù)兩個采樣點的計算電流值的變化量或變化率，若發(fā)生N次所述變化量或變化率大于設(shè)定值，則啟動保護(hù)，N>＝1。本發(fā)明通過使用連續(xù)M采樣點進(jìn)行均值濾波，合成電流值，并且在每個采樣點都計算一次，從而使得單一采樣點異常對數(shù)據(jù)影響降低了M倍，有效的規(guī)避了回流電流波形在一定的范圍內(nèi)有波動的問題，同時對每個采樣點都進(jìn)行計算還保證了一定的實時性。
【IPC分類】H02H7/26, H02H3/28
【公開號】CN105552831
【申請?zhí)枴緾N201610125814
【發(fā)明人】吳利峰, 王洪亮, 汪相坤, 何永濤, 藺俊強, 寇文強, 席亞舉, 胡超然, 黃真真, 陳文景
【申請人】河南許繼智能科技股份有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年3月4日