地铁直流保护装置的测试方法、装置、计算机可读存储介质及计算机设备与流程

本发明涉及轨道交通供电技术领域，特别是涉及一种地铁直流保护装置的测试方法、装置、计算机可读存储介质及计算机设备。

背景技术：

轨道交通是未来城市交通系统发展的重要方向，近20年来，我国已有20多座城市进行了不同程度的轨道交通项目建设，根据统计数据，预计至2020年，我国轨道交通线路规划总里程将达到6100公里。

地铁直流牵引供电系统是一个复杂的系统，它的安全性、可靠性是由直流供电控制系统和保护装置提供，为使牵引供电系统安全可靠地向列车供电，直流牵引供电系统的保护发挥了重要作用。直流牵引供电系统包括直流开关柜、控制和保护装置、直流电缆、接触网等等，其中，控制和保护装置对轨道交通的安全可靠运行具有举足轻重的作用。

由于缺少相应的专用检测仪器对地铁直流保护装置进行特性实验，传统的对地铁直流保护装置进行特性实验的方法是通过毫伏发生器输入信号至地铁直流保护装置，间隔一定时间之后，人工观察地铁直流保护装置是否动作，工作效率低。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高工作效率的地铁直流保护装置的测试方法、装置、计算机可读存储介质及计算机设备。

一种地铁直流保护装置的测试方法，包括步骤：

接收预设测试数据，解析预设测试数据，得到地铁直流保护装置的输入信号，并将输入信号发送至地铁直流保护装置；

自动接收地铁直流保护装置根据输入信号生成的输出动作信号；

根据输出动作信号，得到地铁直流保护装置的动作时间以及地铁直流保护装置的变量参数；

根据地铁直流保护装置的动作时间以及地铁直流保护装置的变量参数，得到地铁直流保护装置的保护性能。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行该程序时实现上述方法的步骤。

上述地铁直流保护装置的测试方法、计算机可读存储介质及计算机设备，首先接收预设测试数据，解析预设测试数据，得到地铁直流保护装置的输入信号并发送至地铁直流保护装置；自动接收地铁直流保护装置根据输入信号生成的输出动作信号；然后根据输出动作信号，得到地铁直流保护装置的动作时间以及地铁直流保护装置的变量参数；根据地铁直流保护装置的动作时间以及地铁直流保护装置的变量参数，得到地铁直流保护装置的保护性能，这样的地铁直流保护装置的测试方法无需人工观察地铁直流保护装置是否动作，自动获取地铁直流保护装置的保护性能，可以有效地提高工作效率。

一种地铁直流保护装置的测试装置，包括：

数据解析模块，用于接收预设测试数据，解析预设测试数据，得到地铁直流保护装置的输入信号，并将输入信号发送至地铁直流保护装置；

信号生成模块，用于自动接收地铁直流保护装置根据输入信号生成的输出动作信号；

参数获取模块，用于根据输出动作信号，得到地铁直流保护装置的动作时间以及地铁直流保护装置的变量参数；

性能评估模块，用于根据地铁直流保护装置的动作时间以及地铁直流保护装置的变量参数，得到地铁直流保护装置的保护性能。

上述地铁直流保护装置的测试装置，包括数据解析模块、信号生成模块、参数获取模块以及性能评估模块，数据解析模块用于接收预设测试数据，解析预设测试数据，得到地铁直流保护装置的输入信号并发送至地铁直流保护装置；信号生成模块用于自动接收地铁直流保护装置根据输入信号生成的输出动作信号；参数获取模块用于根据输出动作信号，得到地铁直流保护装置的动作时间以及地铁直流保护装置的变量参数；性能评估模块用于根据地铁直流保护装置的动作时间以及地铁直流保护装置的变量参数，得到地铁直流保护装置的保护性能，这样的地铁直流保护装置的测试装置无需人工观察地铁直流保护装置是否动作，自动获取地铁直流保护装置的保护性能，可有效地提高工作效率。

附图说明

图1为一个实施例中地铁直流保护装置的测试方法的流程示意图；

图2为一个实施例中地铁直流保护装置的结构示意图；

图3为一个实施例中地铁直流保护装置的测试装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。

城市轨道交通供电系统是城市轨道交通运营的动力，负责电能的供应与传输，为电动列车牵引供电和提供车站、区间、车辆段、控制中心等所需要的动力照明用电。其中，牵引供电系统的功能是将交流中压电压经降压整流变成直流1500v或直流750v电压，为电动列车提供牵引供电。在直流牵引供电系统中，保护的主要参量有直流电流的检测、直流电压的检测、电流变化率的检测、电流增量的检测、系统阻抗的检测，通过对这些参量的检测，可以判断保护动作与否，从而实现牵引供电系统继电保护的目的。

如图1所示，一种地铁直流保护装置的测试方法，包括步骤：

s100，接收预设测试数据，解析预设测试数据，得到地铁直流保护装置的输入信号，并将输入信号发送至地铁直流保护装置。

预设测试数据是指地铁直流保护装置测试项目，对地铁直流保护装置的测试项目包括直流速断保护、直流短路电流变化率及增量保护、直流过电流保护、直流低电压保护、热过负荷保护以及直流双边联跳保护。直流速断保护也称为大电流脱扣保护，是指检测到瞬时电流超过动作电流时，立即跳闸，以避免大的短路电流会对线路造成巨大损坏；直流短路电流变化率及增量保护既能切除近端短路电流，也能切除大电流脱扣保护不能切除的故障电流较小的远端故障；直流过电流保护当通过直流馈线断路器的电流在预先设定的时间内超过预先整定电流值时，直流馈线断路器跳闸以切除故障；当发生短路故障时，直流输出电压迅速下降很多，当输出电压低于预设电压值时，直流低电压保护发出动作信号或报警；热过负荷保护作为电流变化率保护的辅助保护，当直流线路处于过负荷状态时，即使没有任何短路故障发生，牵引网或进线电缆的温度也会上升，当测量的温度超过预设值时，热过负荷保护发出报警或跳闸命令；直流双边联跳保护是指在故障情况下，同一馈电区两侧牵引变电所的馈线开关实现双边联跳，确保相邻牵引变电所可靠跳闸。解析预设测试数据，得到地铁流保护装置的输入信号并发送至地铁直流保护装置，比如解析得到当前对地铁直流保护装置的测试项目是直流短路电流增量保护，设定的电流增量△i定值为4000a，变比为4000a：60mv，预设时长为100ms，将对应的输入信号发送至地铁直流保护装置，比如输入信号在3500a-4500a范围内逐渐增大。

地铁直流保护装置的系统框图如图2所示，地铁直流保护装置包括霍尔传感器、分压器(分流器)、直流隔离放大器和中央处理单元，霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压，比如：直流、交流、脉冲波形等；直流隔离放大器与霍尔传感器一起用于电气隔离和电流电压测量，中央处理单元是直流保护装置的核心模块，可以完成各种保护功能，且可以控制智能断路器的保护跳闸。

s200，自动接收地铁直流保护装置根据输入信号生成的输出动作信号。

地铁直流保护装置根据接收到的输入信号进行相关动作并生成输出动作信号，比如测试项目是直流短路电流增量保护，地铁直流保护装置接收在3500a-4500a范围内逐渐增大的输入信号，隔预设时长100ms之后，地铁直流保护装置生成输出动作信号。

s300，根据输出动作信号，得到地铁直流保护装置的动作时间以及地铁直流保护装置的变量参数。

其中，根据输出动作信号，得到地铁直流保护装置的动作时间可以包括：

根据输出动作信号得到动作信号的时间以及跳闸信号的时间；

根据动作信号的时间以及跳闸信号的时间，得到地铁直流保护装置的动作时间。

动作时间为发出动作信号的时间减去发出跳闸信号的时间，变量参数为具体的电压值或电流值等变量参数。比如，测试项目是直流短路电流增量保护，地铁直流保护装置生成输出动作信号，获取动作信号的时间以及跳闸信号的时间，用跳闸信号的时间减去动作信号的时间得到地铁直流保护装置实现直流短路电流增量保护的动作时间；同时，也可以获得动作信号发出时的直流短路电流值i1以及跳闸信号发出时的直流短路电流值i2，i1和i2即为地铁直流保护装置的直流短路电流增量保护的变量参数。

s400，根据地铁直流保护装置的动作时间以及地铁直流保护装置的变量参数，得到地铁直流保护装置的保护性能。

根据地铁直流保护装置的动作时间以及地铁直流保护装置的变量参数，得到地铁直流保护装置的保护性能的步骤包括：

将地铁直流保护装置的动作时间与地铁直流保护装置的动作时间的预设值进行比较，得到地铁直流保护装置的响应性能；

将地铁直流保护装置的变量参数与地铁直流保护装置的变量参数的预设值进行比较，得到地铁直流保护装置的参数性能；

根据地铁直流保护装置的响应性能以及参数性能，得到地铁直流保护装置的保护性能。

地铁直流保护装置的测试项目包括多个，且可以由用户选择测试项目。每个测试项目都对应动作时间及变量参数，通过每个测试项目的动作时间及变量参数得到该测试项目的保护性能，比如直流速断保护的动作时间小于直流速断保护的动作时间的预设值，则直流速断保护的响应性能合格；直流速断保护的变量参数小于直流速断保护的变量参数的预设值，则直流速断保护的参数性能合格。只有直流速断保护的响应性能和参数性能均合格，直流速断保护的保护性能才合格，综合所有的测试项目得到地铁直流保护装置的保护性能。非必要的，可以对测试项目进行优先级排序，比如依据测试项目对地铁直流保护装置性能的重要性排序，直流速断保护、直流短路电流变化率及增量保护、直流过电流保护、直流低电压保护、热过负荷保护以及直流双边联跳保护依次为第一优先级、第二优先级、第三优先级、第四优先级、第五优先级以及第六优先级，第一优先级高于第二优先级，第二优先级高于第三优先级，依此类推，在所有测试项目的保护性能均合格的基础上，优先级别高的测试项目的保护性能越好，地铁直流保护装置的保护性能越好。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行该程序时实现上述方法的步骤。

上述地铁直流保护装置的测试方法、计算机可读存储介质及计算机设备，首先接收预设测试数据，解析预设测试数据，得到地铁直流保护装置的输入信号并发送至地铁直流保护装置；接收地铁直流保护装置根据输入信号生成的输出动作信号；然后根据输出动作信号，得到地铁直流保护装置的动作时间以及地铁直流保护装置的变量参数；根据地铁直流保护装置的动作时间以及地铁直流保护装置的变量参数，得到地铁直流保护装置的保护性能，这样的地铁直流保护装置的测试方法无需人工观察地铁直流保护装置是否动作，自动获取地铁直流保护装置的保护性能，可以有效地提高工作效率。

在一个实施例中，地铁直流保护装置的测试方法中自动接收地铁直流保护装置根据输入信号生成的输出动作信号的步骤之后还包括：

根据输出动作信号得到地铁直流保护装置的保护逻辑，对保护逻辑进行校验。

由于线路上出现的故障现象多样化，地铁直流保护装置根据可能出现的故障现象，做出逻辑判断，驱动断路器跳闸。比如某个故障发生时，地铁直流保护装置需要先直流短路电流变化率及增量保护然后再直流过电流保护，根据地铁直流保护装置的输出动作信号，可以验证该故障发生时的保护逻辑。

在一个实施例中，地铁直流保护装置的测试方法中根据地铁直流保护装置的动作时间以及地铁直流保护装置的变量参数，得到地铁直流保护装置的保护性能的步骤之后还包括：

基于地铁直流保护装置的保护性能，生成地铁直流保护装置的测试报告。

对地铁直流保护装置的保护性能试验结束以后，可以根据试验结果自动生成测试报告，比如测试报告可以包括进行某项故障测试项目时，地铁直流保护装置的保护性能以及具体的一些动作时间及变量参数，以便用户直观方便的查看。

在一个实施例中，如图3所示，一种地铁直流保护装置的测试装置，包括：

数据解析模块100，用于接收预设测试数据，解析预设测试数据，得到地铁直流保护装置的输入信号并发送至地铁直流保护装置；

信号生成模块200，用于接收地铁直流保护装置根据输入信号生成的输出动作信号；

参数获取模块300，用于根据输出动作信号，得到地铁直流保护装置的动作时间以及地铁直流保护装置的变量参数；

性能评估模块400，用于根据地铁直流保护装置的动作时间以及地铁直流保护装置的变量参数，得到地铁直流保护装置的保护性能。

上述地铁直流保护装置的测试装置，包括数据解析模块100、信号生成模块200、参数获取模块300以及性能评估模块400，数据解析模块100用于接收预设测试数据，解析预设测试数据，得到地铁直流保护装置的输入信号并发送至地铁直流保护装置；信号生成模块200用于接收地铁直流保护装置根据输入信号生成的输出动作信号；参数获取模块300用于根据输出动作信号，得到地铁直流保护装置的动作时间以及地铁直流保护装置的变量参数；性能评估模块400用于根据地铁直流保护装置的动作时间以及地铁直流保护装置的变量参数，得到地铁直流保护装置的保护性能，这样的地铁直流保护装置的测试装置无需人工观察地铁直流保护装置是否动作，自动获取地铁直流保护装置的保护性能，可以有效地提高工作效率。

在一个实施例中，地铁直流保护装置的测试装置中性能评估模块包括：

响应性能评估单元，用于将地铁直流保护装置的动作时间与地铁直流保护装置的动作时间的预设值进行比较，得到地铁直流保护装置的响应性能；

参数性能评估单元，用于将地铁直流保护装置的变量参数与地铁直流保护装置的变量参数的预设值进行比较，得到地铁直流保护装置的参数性能；

保护性能评估单元，用于根据地铁直流保护装置的响应性能以及参数性能，得到地铁直流保护装置的保护性能。

在一个实施例中，地铁直流保护装置的测试装置中信号生成模块包括：

信号解析单元，用于根据输出动作信号得到动作信号的时间以及跳闸信号的时间；

时间获取单元，用于根据动作信号的时间以及跳闸信号的时间，得到地铁直流保护装置的动作时间。

在一个实施例中，一种地铁直流保护装置的测试装置，包括开关量输入端子以及控制处理模块，开关量输入端子分别与地铁直流保护装置的输出端子以及控制处理模块连接，控制处理模块与地铁直流保护装置的输入端子连接；

控制处理模块根据预设测试数据发送输入信号至地铁直流保护装置的输入端子，开关量输入端子采集地铁直流保护装置的输出端子的输出动作信号，控制处理模块根据输出动作信号，得到地铁直流保护装置的动作时间以及变量参数，进而得出地铁直流保护装置的保护性能。

其中，控制处理模块包括arm处理器和fpga，arm处理器接收上位机发送的预设测试数据，并将预设测试数据通过fpga发送至地铁直流保护装置的输入端子。具体地，地铁直流保护装置的测试装置还包括开关量输出端子，开关量输出端子与控制处理模块连接。进一步地，地铁直流保护装置的测试装置还包括数模转换器，控制处理模块通过数模处理器与开关量输出端子连接，数模转换器可以将数字量信号转换为模拟量信号。更进一步地，地铁直流保护装置的测试装置还包括电源模块，电源模块与控制处理模块连接，电源模块为地铁直流保护装置的测试装置提供电源，以确保测试的正常进行。

本发明的地铁直流保护装置的测试装置与本发明的地铁直流保护装置的测试方法一一对应，在上述地铁直流保护装置的测试方法的实施例中阐述的技术特征及其有益效果均适用于地铁直流保护装置的测试装置的实施例中。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。