专利名称：城市铁道交通牵引供电保护方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及供电线路继电保护方法及装置,，特别适用于城市轨道 交通牵引供电或负荷电流波动剧烈的供电环境下的继电保护。
背景技术：
目前城市轨道交通牵引供.电系统的继电保护方法与装置基本是
以电流上升率保护(di/dt-AI)作为主保护，并与其它保护方式相
互配合构成的。电流上升率保护的前提条件是1)电流的变化按照 指数规律改变；2)故障电流及其变化率远远大于运行电流及其变化 率。 ■
从城市轨道交通牵引供电系统的运行情况看，电流上升率保护 (di/dt-AI)可以快速检测并识别近距离和中等距离的短路故障，但 对于故障发生的距离较远的情况，则难以准确识别，导致保护的灵敏 性与可靠性不能得到满足。为克服现有继电保护装置存在的缺陷，有
必要研制和开发灵敏性与可靠性更高的继电保护方法及其装置。
发明内容
本发明的目的是克服现有城市轨道交通牵引供电系统继电保护 方法与装置不能有效识别重负荷与末端短路故障的问题。本发明提供 一种基于行波理论的城市轨道交通牵引供电线路末端短路保护方法 及装置。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是这样实现的 一种城 市铁道交通牵引供电保护方法，该方法是将时域表述的行波信号变换 到能量空间，并对各能带的分布情,进行分析处理，进而判断该信号
的类型(故障或正常启动)，根据判断结果，给出是否使断路器动作 的指令，所述的保护方法包括以下步骤
1) 由行波传感器采集故障信号，传送到信号处理器处理。
2) 由信号处理器进行小波变换，与特征提取，映射到能量空 间并以直方图表示，然后传送到模式识别单元。
3) 由模式识别单元对基于能翼直方图在各能带的分布情况进
行统计处理，根据故障特征进行判断i^f言号的类型(故障或正
常启动)。
4) 由操作执行机构根据判断结果，给出是否使断路器动作的
指令。 '
5) 由设置与整定装置实现保护装置的设置与调整。 本发明与现有技术相比，优点是与过渡电阻无关，抗干扰能力
弾，可快速准确地识别重负荷与末端短路故障，确保城市轨道交通牵 引供电保护系统的灵敏性与可靠性。
图1为城市铁道交通牵引供电保护装置结构方框图。
图中1-行波传感器，2-信号处理器，3-模式识别单元，4-操作 执行机构，5-设置与整定装置
具体实施方式
' 现结合附图l详细描述本发明最佳实施例。
一种城市轨道交通牵引供电保护装置由高性能的行波传感器1， 信号处理器2，模式识别单元3，操作执行机构4，设置与整定装置5 组成。所述的行波传感器1采集故障信号，送到信号处理器2进行小 波变换与特征提取，然后传送到模式识别单元3。根据故障特征进行 故障判断并向操作执行机构4发出动作指令，实现对牵引供电系统的 保护功能。所述的行波传感器1采用地铁供电系统的分流器和NI公 司的PXI 5112信号采集卡组成。所述的信号处理2和模式识别单
元3采用工业控制计算机及相关软件。所述的操作执行机构4采用牵
引供电系统的断路器。所述的设置与整定装置5采用笔记本电脑与工
业控制计算机通讯方式实现。
权利要求
1.一种城市铁道交通牵引供电保护方法，该方法是将时域表述的行波信号变换到能量空间，并对各能带的分布情况进行分析处理，进而判断该信号的类型(故障或正常启动)，根据判断结果，给出是否使断路器动作的指令，所述的保护方法包括以下步骤1)由行波传感器采集故障信号，传送到信号处理器处理；2)由信号处理器进行小波变换，与特征提取，映射到能量空间并以直方图表示，然后传送到模式识别单元；3)由模式识别单元对基于能量直方图在各能带的分布情况进行统计处理，根据故障特征进行判断该信号的类型(故障或正常启动)；4)由操作执行机构根据判断结果，给出是否使断路器动作的指令；5)由设置与整定装置实现保护装置的设置与调整。
2. —种城市铁道交通牵引供电保护装置，其特征在于它由高速、高带宽的行波传感器，信号处理器，模式识别单元，操作执行机构， 设置与整定装置组成;所述的行波传感器采集故障信号，送到信号 处理器进行小波变换与特征提取，然后传送到模式识别单元;根据 故障特征进行故障判断并向操作执行机构发出动作指令，实现对牵 引供电系统的保护功能。
3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述的行波传感器采用 NI公司的PXI 5112信号采集卡组成。
4. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述的信号处理和模式识别单元采用工业控制计算机及相关软件。
5. 根据权利要求2所，的装置，其特征在于所述的操作执行机构采用牵引供电系统的断路器。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述的设置与整定装置 采用笔记本电脑与工业控制计算机通讯方式实现。
全文摘要
一种城市铁道交通牵引供电保护方法及其装置，是将时域表述的行波信号变换到能量空间，并对各能带的分布情况进行分析处理，进而判断该信号的类型(故障或正常启动)，根据判断结果，给出是否使断路器动作的指令。该装置由高速、高带宽的行波传感器，信号处理器，模式识别单元，操作执行机构，设置与整定装置组成。其优点是与过渡电阻无关，抗干扰能力强，可快速准确地识别重负荷与末端短路故障，确保城市轨道交通牵引供电保护系统的灵敏性与可靠性。
文档编号H02H7/26GK101179190SQ20061013838
公开日2008年5月14日 申请日期2006年11月10日 优先权日2006年11月10日
发明者丽 左, 李夏青, 李运华, 范圣韬, 郭书友 申请人:北京石油化工学院