一种地铁直流馈线保护方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及城市轨道交通领域，尤其设及地铁直流馈线保护中的一种新型电流变 化率保护方法。
【背景技术】
[0002] 在地铁直流馈线保护中，ML保护作为主保护，用W保护接触网（或第S轨)全长， 其中对电流变化率的计算是保护的核屯、。通常在直流馈线保护中电流变化率的计算方法 是:取连续S个采样点k-1，k，k+1，根据公式
计算电流变化率， 其中At为采样间隔即采样周期，ik+i、ik、ik-i分别是k+l、k、k-lS个采样点的实际电流值； 通过比较计算的电流变化率
与保护设定的电流变化率，根据比较结果来决定是否启动保 护。由于工业应用中使用的分流器存在电感，保护装置通过采集分流器两端的电压计算回 路电流，根据电感的特性，分流器将放大直流回路中的电流变化。国内大多的牵引供电系统 采用24脉波整流器将交流电变换为直流电，运使得回流电流波形在一定的范围内有波动， 容易造成DDL保护的频繁启动和返回；在同一段供电区域，有多辆列车相继启动或出现连续 进级，也会导致DDL保护的误动。运种算法具有很高灵敏性，但却大大降低了保护装置的可 靠性。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种地铁直流馈线保护方法，用W解决现有技术中地铁直流 馈线保护中可靠性较低的问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明的方案包括：
[0005] -种地铁直流馈线保护方法，步骤如下：
[0006] 步骤1):逐个采样点进行采集，采集电流值；W当前采样点的实际电流值与之前 的、M个采样周期的电流值进行均值滤波，作为当前采样点的计算电流值；
[0007] 步骤2):计算连续两个采样点的计算电流值的变化量或变化率，若发生N次所述变 化量或变化率大于设定值，则启动保护，N〉= 1。
[000引优选的，所述步骤1)中M的值为16;所述步骤2)中N的取值范围为2~5。
[0009] 优选的，所述步骤2)中，两个采样点的计算电流值的电流变化率通过下
[0010] 述公式(1)计算：
(1)
[0012] 其中，At为采样间隔时间，ik是第i个采样点的计算电流值，ik-1是第i-1个采样点 的计算电流值。
[0013] 本发明通过使用连续M采样点进行均值滤波，合成电流值，并且在每个采样点都计 算一次，从而使得单一采样点异常对数据影响降低了 M倍，有效的规避了回流电流波形在一 定的范围内有波动的问题，同时对每个采样点都进行计算还保证了一定的实时性。
[0014] 另外，还在电流变化率启动元件中增加计数功能，只有连续N次电流变化率大于保 护设定的电流变化率时，才启动电流增量计算和延时计算，从而进一步提高了保护的抗干 扰能力。
[0015] 本发明提供的一种地铁直流馈线保护方法，通过降低保护的快速性提高了装置的 安全性，能够有效解决保护的频繁启动、返回和多辆列车相继启动或出现连续进级所导致 的保护误动;而保护时间仅仅增加了 NX At的时间，能够满足现场应用的需求。
【具体实施方式】
[0016] 下面对本发明做进一步详细的说明。
[0017] 现有的地铁直流馈线保护中，孤L作为主保护，可W保护全线路区域，但主要的保 护区域是中远端区域的金属性短路故障，而近端区域则由电流速断保护实现保护，基于上 述原因，可W通过适当的降低保护的快速性来提高保护装置的可靠性。因此，本发明提出了 一种应用于地铁直流馈线保护的新型电流变化率计算方法，通过降低保护的快速性来提高 保护装置的可靠性。
[0018] 在选择好脉宽整流器并在工程中安装完毕后，按照下述方法进行计算电流变化 率：
[0019] 首先对第i采样点进行均值滤波计算得到计算电流值:选取该采样点和该采样点 前的15个采样点，进行均值滤波计算得到第i个采样点的计算电流值ik;然后采用同样的方 法得到第i-1个采样点的计算电流值ik-i;在运里，采样频率选择为5曲Z，则采样点的时间间 隔即采样周期为20化S。取连续两个采样点的计算电流值，根据下述公式（1)计算第i个采样 点的电流变化率：
C 1)
[0021] 在上述公式（1)中At为采样点的时间间隔即采样周期，在运里是20化S。
[0022] 在上述实施方式中，对计算电流值进行计算时所使用的是该采样点和该采样点前 15个采样点共16个采样点进行均值计算得到的，作为其他实施方式，也可W根据实际工程 应用及效果采用其他数目的采样点，比如15个或者17个。在运里，为了表现采样点电流变化 的情况，所采用的是电流变化率的形式，作为其他实施方式，也可W是其他变化情况，比如 说变化的绝对值等，只要能够体现变化即可，对应的，在变化设定值的比较时，变化设定值 的形式也做出相应的变化。
[0023] 然后，将计算出来的电流变化率与保护设定的电流变化率相比较:如果电流变化 率高于保护设定的电流变化率，则在电流变化率启动元件中的计数加1，然后继续下一个采 样点的计算，直到连续N次电流变化率都大于保护设定值，则保护启动，进入延时阶段，若在 整个延时阶段电流的变化率都高于保护设定值，那么保护出口跳闽;若在延时阶段，电流变 化率回落到保护设定值W下，则保护返回。如果没有连续N次电流的变化率大于保护设定的 电流变化率，则保护不启动。在运里，N的取值范围是2~5,可W根据需要在该范围内选取一 定的值，甚至，还可W不在2~5的范围内，将N的值取为1。
[0024] 本发明提供的一种地铁直流馈线保护方法，采用连续16采样点进行均值滤波，适 当的降低了保护的快速性，从而提高装置的可靠性，进一步的提高保护算法的抗干扰能力， 而保护时间只增加了N*At的时间，可W满足现场应用需求，有效解决保护的频繁启动、返 回和多辆列车相继启动或出现连续进级所导致的保护误动。
[0025] W上给出了本发明具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本 发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手 段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发 明目的也基本相同，运样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，运种技术方案 仍落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种地铁直流馈线保护方法，其特征在于，步骤如下： 步骤1):逐个采样点进行采集，采集电流值；W当前采样点的实际电流值与之前的、Μ个 采样周期的电流值进行均值滤波，作为当前采样点的计算电流值，Μ〉2; 步骤2):计算连续两个采样点的计算电流值的变化量或变化率，若发生Ν次所述变化量 或变化率大于设定值，则启动保护，Ν〉= 1。2. 根据权利要求1所述一种地铁直流馈线保护方法，其特征在于，所述步骤1)中Μ的值 为16。3. 根据权利要求2所述一种地铁直流馈线保护方法，其特征在于，所述步骤2)中Ν的取 值范围为2~5。4. 根据权利要求1所述一种地铁直流馈线保护方法，其特征在于，所述步骤2)中，两个 采样点的计算电流值的电流变化率通过下述公式(1)计算：(1) 其中，At为采样间隔时间，ik是第i个采样点的计算电流值，ik-i是第i-1个采样点的计 算电流值。
【专利摘要】本发明涉及一种地铁直流馈线保护方法，步骤如下：步骤1)：逐个采样点进行采集，采集电流值；以当前采样点的实际电流值与之前的、M个采样周期的电流值进行均值滤波，作为当前采样点的计算电流值，M>2；步骤2)：计算连续两个采样点的计算电流值的变化量或变化率，若发生N次所述变化量或变化率大于设定值，则启动保护，N>＝1。本发明通过使用连续M采样点进行均值滤波，合成电流值，并且在每个采样点都计算一次，从而使得单一采样点异常对数据影响降低了M倍，有效的规避了回流电流波形在一定的范围内有波动的问题，同时对每个采样点都进行计算还保证了一定的实时性。
【IPC分类】H02H7/26, H02H3/28
【公开号】CN105552831
【申请号】CN201610125814
【发明人】吴利峰, 王洪亮, 汪相坤, 何永涛, 蔺俊强, 寇文强, 席亚举, 胡超然, 黄真真, 陈文景
【申请人】河南许继智能科技股份有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年3月4日