本发明涉及轨道检测，特别涉及一种直流牵引系统故障区段判定方法、系统、设备和介质。
背景技术：
1、伴随着城市轨道交通的迅猛发展，国内已有多座城市普及城市轨道交通工具，这极大地推动了区域经济发展和社会进步。牵引供电系统是城市轨道交通系统的核心组成部分，主要采用直流牵引供电系统，因此保障直流牵引系统的安全是保证城市轨道交通系统稳定运行的关键。
2、现有技术中，通过电流差值法进行直流牵引系统故障区段判定，其具体过程包括：获取正馈线和负馈线之间的电流，计算正馈线和负馈线之间的电流差值。为了区分正常情况下的微小电流差异和故障情况下的显著电流差异，需要设定一个电流差值的判定门槛。这个门槛值通常基于系统正常运行时的最大电流差值(考虑系统损耗和负载不平衡)来确定，并乘以一个安全系数(如1.4倍)以确保在故障情况下能够可靠地触发保护动作。将实时计算的电流差值与设定的判定门槛进行比较。如果电流差值大于判定门槛，则判断为发生正极接地故障。
3、上述现有技术存在的缺陷是：电流差值法的判定结果可能受到直流牵引系统参数(如负载情况、系统损耗等)的影响，在负载不平衡或系统损耗较大的情况下，电流差异可能会增大，增加了直流牵引系统故障区段误判的风险。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种直流牵引系统故障区段判定方法、系统、设备和介质。
2、本发明实施例提供一种直流牵引系统故障区段判定方法，包括：
3、获取直流牵引系统中多个区段的正极轨两侧和专用回流轨两侧的馈线电流，并根据馈线电流确定各区段的馈线电流故障分量相量和ig；
4、当直流牵引系统处于正常状态时，确定馈线电流故障分量相量和的幅值最大值|ig.max|；当直流牵引系统处于故障状态时，通过直流牵引系统在故障点f处的过渡电阻rg、故障点f左侧的等值阻抗zeql和故障点f右侧的等值阻抗zeqr确定正极接地故障总电流故障分量的最小值if.min；
5、根据幅值最大值|ig.max|和总电流故障分量的最小值if.min确定用于判定直流牵引系统故障区段位置的整定电流值iset；
6、将各区段的故障分量相量和ig的幅值|ig|与整定电流值iset进行比较；如果幅值|ig|小于整定电流值的幅值|iset|，则故障分量所对应的区段为正常区段；如果幅值|ig|大于或等于整定电流值的幅值|iset|，则故障分量所对应的区段为故障区段。
7、可选地，根据馈线电流确定各区段的馈线电流故障分量相量和ig，其计算公式为：
8、
9、其中，为正极轨左侧馈线电流故障分量；为正极轨右侧馈线电流故障分量；为专用回流轨左侧馈线电流故障分量；为专用回流轨右侧馈线电流故障分量。
10、可选地，确定馈线电流故障分量相量和的幅值最大值|ig.max|，其计算公式为：
11、
12、其中，im为所有馈线上机车额定电流的总和。
13、可选地，确定正极接地故障总电流故障分量的最小值if.min，其具体包括：
14、确定故障点f左侧等值阻抗zeql和右侧等值阻抗zeqr，其计算公式为：
15、
16、根据故障点f处的过渡电阻rg、左侧等值阻抗zeql和右侧等值阻抗zeqr确定幅值if，其计算公式为：
17、
18、则总电流故障分量的最小值if.min的取值范围为：
19、
20、其中，zeql为故障点f左侧等值阻抗，zeqr为故障点f右侧等值阻抗，uf0为故障点f在故障前的正常状态电压，zs1为牵引变电站1的等值阻抗，zs2为牵引变电站2的等值阻抗，zs3为牵引变电站3的等值阻抗，zs4为牵引变电站4的等值阻抗，z1为无机车区a接触轨等值阻抗，z2为故障区b接触轨等值阻抗，z3为有机车区c接触轨等值阻抗，α为故障点f到故障区b左侧的距离在故障区b的长度占比。
21、可选地，确定用于判定直流牵引系统故障区段位置的整定电流值iset包括：
22、iset不小于电流故障的分量相量和幅值|ig|的最大值|ig.max|，iset小于正极接地故障的总电流故障分量最小值if.min，表达形式为：
23、
24、整定电流值的计算公式为：
25、
26、其中，if.min为总电流故障分量最小值，|ig.max|为故障分量相量和幅值|ig|的最大值，iset为整定电流值，im为馈线上所有机车额定电流的总和。
27、本发明实施例还提供一种直流牵引系统故障区段判定系统，包括：
28、电流获取模块，用于获取直流牵引系统中多个区段的正极轨两侧和专用回流轨两侧的馈线电流，并根据馈线电流确定各区段的馈线电流故障分量相量和ig；
29、处理模块，用于当直流牵引系统处于正常状态时，确定馈线电流故障分量相量和的幅值最大值|ig.max|；当直流牵引系统处于故障状态时，通过直流牵引系统在故障点f处的过渡电阻rg、故障点f左侧的等值阻抗zeql和故障点f右侧的等值阻抗zeqr，确定正极接地故障总电流故障分量的最小值if.min；
30、预设模块，用于根据幅值最大值|ig.max|和总电流故障分量的最小值if.min，确定用于判定直流牵引系统故障区段位置的整定电流值iset；
31、比较模块，用于将各区段的故障分量相量和ig的幅值|ig|与整定电流值iset进行比较；如果幅值|ig|小于整定电流值的幅值|iset|，则故障分量所对应的区段为正常区段；如果幅值|ig|大于或等于整定电流值的幅值|iset|，则故障分量所对应的区段为故障区段。
32、本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现直流牵引系统故障区段判定方法的步骤。
33、本发明实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现直流牵引系统故障区段判定方法的步骤。
34、本发明实施例提供的上述一种直流牵引系统故障区段判定方法、系统、设备和介质，与现有技术相比，其有益效果如下：
35、现有技术中电流差值法的判定结果可能受到直流牵引系统参数(如负载情况、系统损耗等)的影响，在负载不平衡或系统损耗较大的情况下，电流差异可能会增大，增加了直流牵引系统故障区段误判的风险。
36、而本发明基于各个区段的正极轨两侧和专用回流轨两侧的馈线电流确定馈线电流故障分量相量和，再确定直流牵引系统处于正常状态时的幅值最大值和直流牵引系统处于故障状态时的总电流故障分量最小值；通过处于正常状态时的幅值最大值和处于故障状态时的总电流故障分量最小值进行比较，反映出直流牵引系统中的电流变化情况，避免系统损耗较大导致的电流差异增大情况；通过过渡电阻rg、等值阻抗zeql和等值阻抗zeqr三者结合来确定正极接地故障总电流故障分量的最小值，能够解决判定过程中负载不平衡的问题，减少故障区段误判的发生。