專利名稱：帶有多路光纖接口的直流保護(hù)系統(tǒng)及其直流保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可應(yīng)用于直流供電系統(tǒng)中的繼電保護(hù)，屬于電工技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
直流供電系統(tǒng)通常通過整流變壓器把交流供電系統(tǒng)的電壓調(diào)整到整流裝置需要的電壓后，輸出到整流裝置中，經(jīng)過整流裝置的整流，整流裝置的輸出即為直流供電系統(tǒng)需要的直流電源。整流變壓器和整流裝置構(gòu)成整流單元。
通常在直流電源的輸出線上安裝分流器，此分流器的輸出經(jīng)過變換，輸出到直流保護(hù)裝置中，作為直流保護(hù)裝置輸入的原始信號，直流保護(hù)裝置基于此信號進(jìn)行分析，如果判斷出是直流線路故障，則發(fā)出跳閘指令，直流斷路器跳開，消除故障。
存在的問題是直流保護(hù)裝置難以區(qū)分故障電流與列車的運(yùn)行電流，難以對故障位置進(jìn)行定位； 雙邊聯(lián)跳通常采用繼電器，通過鋪設(shè)長距離的電纜傳遞接點(diǎn)信號來實(shí)現(xiàn)，它具有不可靠、動作慢、無法傳遞電流和電壓量、調(diào)試不方便、傳遞距離遠(yuǎn)導(dǎo)致抗干擾能力差等缺點(diǎn)；越區(qū)供電通常采用繼電器來實(shí)現(xiàn)，它具有不可靠、動作慢、無法傳遞電流和電壓量、調(diào)試不方便、傳遞距離遠(yuǎn)導(dǎo)致抗干擾能力差等缺點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種直流保護(hù)方法，用于確定列車運(yùn)行的區(qū)間、故障的位置，用于保護(hù)跳間、雙邊聯(lián)跳、越區(qū)供電時(shí)傳遞信息。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種帶有多路光纖接口的直流保護(hù)系統(tǒng)及其直流保護(hù)方法，其特征在于本側(cè)直流保護(hù)裝置通過采樣光纖接口與直流隔離放大模塊進(jìn)行通訊，獲得直流隔離放大模塊采集的直流電流和電壓量，用于直流保護(hù)和監(jiān)控；本側(cè)直流保護(hù)裝置通過面對面通訊光纖與對側(cè)直流保護(hù)裝置進(jìn)行通訊，相互交換保護(hù)裝置動作信息以及采集的電流和電壓量，用于確定列車運(yùn)行的區(qū)間，進(jìn)行故障或者列車運(yùn)行的定位，用于保護(hù)跳閘和雙邊聯(lián)跳；本側(cè)直流保護(hù)裝置通過背靠背通訊光纖與背后直流保護(hù)裝置進(jìn)行通訊，相互交換它們自身以及它們對側(cè)的保護(hù)裝置動作信息以及采集的電流和電壓量，用于確定列車運(yùn)行的區(qū)間，進(jìn)行故障或者列車運(yùn)行的定位，用于保護(hù)跳閘和雙邊聯(lián)跳。
前述的帶有多路光纖接口的直流保護(hù)系統(tǒng)及其直流保護(hù)方法，其特征在于區(qū)間兩端的直流保護(hù)裝置通過面對面通訊光纖相互交換直流電流和電壓信息，計(jì)算區(qū)間內(nèi)的負(fù)荷阻抗，用于故障或者列車運(yùn)行的定位，并且作為區(qū)分故障與列車運(yùn)行的方法，當(dāng)阻抗在持續(xù)變動，則為機(jī)車運(yùn)行負(fù)荷，當(dāng)阻抗波動范圍不超過額定阻抗的5%，并且電流超過額定電流，則是故障電流，當(dāng)阻抗波動范圍不超過額定阻抗的5%，并且電流不超過額定電流，則為機(jī)車停止時(shí)的負(fù)荷。
前述的帶有多路光纖接口的直流保護(hù)系統(tǒng)及其直流保護(hù)方法，其特征在于如果本側(cè)保護(hù)裝置的方向元件從反方向變?yōu)檎较?，本?cè)保護(hù)裝置背后的直流保護(hù)裝置的方向元件從正方向變?yōu)榉捶较?，本保護(hù)裝置對側(cè)的直流保護(hù)裝置的方向元件一直保持正方向，則列車從背后區(qū)間越過電分段，進(jìn)入本直流保護(hù)裝置保護(hù)的區(qū)間，此情況為列車運(yùn)行負(fù)荷，不是故障；如果本側(cè)保護(hù)裝置的方向元件從正方向變?yōu)榉捶较?，本?cè)保護(hù)裝置背后的直流保護(hù)裝置的方向元件從反方向變?yōu)檎较?，本?cè)保護(hù)裝置對側(cè)的直流保護(hù)裝置的方向元件一直保持正方向，則列車從本區(qū)間越過電分段，進(jìn)入本側(cè)直流保護(hù)裝置背后的區(qū)間，此情況為列車運(yùn)行負(fù)荷，不是故障；如果本側(cè)保護(hù)裝置的方向元件保持正方向，本側(cè)保護(hù)裝置背后的直流保護(hù)裝置的方向元件保持正方向，本側(cè)保護(hù)裝置對側(cè)的直流保護(hù)裝置的方向元件從正方向變?yōu)榉捶较?，則列車從本區(qū)間越過電分段，進(jìn)入本側(cè)直流保護(hù)裝置對側(cè)背后的區(qū)間，此情況為列車運(yùn)行負(fù)荷，不是故障；所述的方向元件，是指通過第一路光纖接口獲得電流和電壓量，將電流與電壓相互進(jìn)行矢量比較，確定電流的流向。
前述的帶有多路光纖接口的直流保護(hù)系統(tǒng)及其直流保護(hù)方法，其特征在于直流保護(hù)裝置跳閘后，根據(jù)設(shè)置的需要，通過面對面通訊光纖與對側(cè)直流保護(hù)裝置進(jìn)行通訊，傳遞保護(hù)裝置跳閘信息，觸發(fā)對側(cè)直流保護(hù)裝置跳閘，實(shí)現(xiàn)雙邊聯(lián)跳功能。
前述的帶有多路光纖接口的直流保護(hù)系統(tǒng)及其直流保護(hù)方法，其特征在于本側(cè)單元直流整流系統(tǒng)退出運(yùn)行后，本單元的直流保護(hù)裝置把通過面對面通訊光纖獲得的對側(cè)保護(hù)裝置的動作信息以及電流和電壓量，再通過背靠背通訊光纖傳遞給背靠背直流保護(hù)裝置，背靠背直流保護(hù)裝置通過背靠背直流保護(hù)裝置的面對面通訊光纖傳遞給背靠背直流保護(hù)裝置對側(cè)的直流保護(hù)裝置，以實(shí)現(xiàn)越區(qū)供電時(shí)，兩個(gè)相隔的直流保護(hù)裝置進(jìn)行協(xié)調(diào)動作和信息傳遞。
本發(fā)明所達(dá)到的有益效果本發(fā)明的保護(hù)方法是通過光纖與對側(cè)直流保護(hù)裝置、背后直流保護(hù)裝置以及背后直流保護(hù)裝置對側(cè)的保護(hù)裝置相互交換保護(hù)裝置動作信息以及采集的電流電壓信號量，確定列車運(yùn)行的區(qū)間、故障的位置，使得保護(hù)裝置能準(zhǔn)確快速跳閘、雙邊聯(lián)跳、越區(qū)供電時(shí)傳遞信息。具有動作準(zhǔn)確迅速、系統(tǒng)簡捷、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)勢。


圖1是本發(fā)明帶有多路光纖接口的直流保護(hù)系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
一種帶有多路光纖接口的直流保護(hù)系統(tǒng)，應(yīng)用于地鐵直流保護(hù)裝置，其特征在于1)直流保護(hù)裝置的第一路光纖(稱為采樣光纖)接口與直流隔離放大模塊進(jìn)行通訊，獲得直流隔離放大模塊采集的直流電流和電壓量，用于直流保護(hù)和監(jiān)控；2)直流保護(hù)裝置的第二路光纖(稱為對側(cè)通訊光纖)與對側(cè)直流保護(hù)裝置進(jìn)行通訊，相互交換保護(hù)裝置動作信息以及采集的電流電壓信號量，用于確定列車運(yùn)行的區(qū)間，進(jìn)行故障或者列車運(yùn)行的定位，用于保護(hù)跳閘和雙邊聯(lián)跳；3)直流保護(hù)裝置的第三路光纖(稱為背靠背通訊光纖)與背后直流保護(hù)裝置進(jìn)行通訊， 相互交換它們自身以及它們對側(cè)的保護(hù)裝置動作信息以及采集的電流和電壓量，用于確定列車運(yùn)行的區(qū)間，進(jìn)行故障或者列車運(yùn)行的定位，用于保護(hù)跳閘和雙邊聯(lián)跳。
帶有多路光纖接口的直流保護(hù)系統(tǒng)的直流保護(hù)方法，其特征在于 區(qū)間兩端的直流保護(hù)裝置通過面對面通訊光纖相互交換直流電流和電壓信息，計(jì)算區(qū)間內(nèi)的負(fù)荷阻抗，用于故障或者列車運(yùn)行的定位，并且作為區(qū)分故障與列車運(yùn)行的方法，當(dāng)阻抗在持續(xù)變動，則為機(jī)車運(yùn)行負(fù)荷，當(dāng)阻抗基本不變，并且電流比較大，則是故障電流，當(dāng)阻抗基本不變，并且電流比較小，則為機(jī)車停止時(shí)的負(fù)荷。
本保護(hù)裝置A的方向元件從反方向變?yōu)檎较?，本保護(hù)裝置A背后的直流保護(hù)裝置B的方向元件從正方向變?yōu)榉捶较?，本保護(hù)裝置對側(cè)的直流保護(hù)裝置D的方向元件一直保持正方向，此為列車從背后區(qū)間越過電分段，進(jìn)入本直流保護(hù)裝置A保護(hù)的區(qū)間的情形， 此為列車運(yùn)行負(fù)荷，不是故障；本保護(hù)裝置A的方向元件從正方向變?yōu)榉捶较?，本保護(hù)裝置A背后的直流保護(hù)裝置 B的方向元件從反方向變?yōu)檎较?，本保護(hù)裝置A對側(cè)的直流保護(hù)裝置D的方向元件一直保持正方向，此為列車從本區(qū)間越過電分段，進(jìn)入本直流保護(hù)裝置背后B的區(qū)間的情形，此為列車運(yùn)行負(fù)荷，不是故障；本保護(hù)裝置A的方向元件保持正方向，本保護(hù)裝置背后B的直流保護(hù)裝置的方向元件從保持正方向，本保護(hù)裝置對側(cè)的直流保護(hù)裝置D的方向元件從正方向變?yōu)榉捶较?，此為列車從本區(qū)間越過電分段，進(jìn)入本直流保護(hù)裝置A對側(cè)背后的區(qū)間的情形，此為列車運(yùn)行負(fù)荷，不是故障；所述的方向元件，是指通過第一路光纖接口獲得電流和電壓量，此電流與電壓相互進(jìn)行矢量比較，以確定電流的流向。
直流保護(hù)裝置跳閘后，根據(jù)設(shè)置的需要，通過面對面通訊光纖與對側(cè)直流保護(hù)裝置進(jìn)行通訊，傳遞保護(hù)裝置跳閘信息，觸發(fā)對側(cè)直流保護(hù)裝置跳閘，實(shí)現(xiàn)雙邊聯(lián)跳功能；本單元直流整流系統(tǒng)退出運(yùn)行后，本單元的直流保護(hù)裝置A把通過面對面通訊光纖獲得的對側(cè)保護(hù)裝置D的動作信息以及電流和電壓量，再通過背靠背通訊光纖傳遞給背靠背直流保護(hù)裝置B，背靠背直流保護(hù)裝置B通過背靠背直流保護(hù)裝置的面對面通訊光纖傳遞給背靠背直流保護(hù)裝置對側(cè)的直流保護(hù)裝置E，以實(shí)現(xiàn)越區(qū)供電時(shí)，兩個(gè)相隔的直流保護(hù)裝置進(jìn)行協(xié)調(diào)動作和信息傳遞。
以上實(shí)施例不以任何方式限定本發(fā)明，凡是對以上實(shí)施例以等效變換方式做出的其它改進(jìn)與應(yīng)用，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.帶有多路光纖接口的直流保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于本側(cè)直流保護(hù)裝置通過采樣光纖接口與直流隔離放大模塊進(jìn)行通訊，獲得直流隔離放大模塊采集的直流電流和電壓量，用于直流保護(hù)和監(jiān)控；本側(cè)直流保護(hù)裝置通過面對面通訊光纖與對側(cè)直流保護(hù)裝置進(jìn)行通訊，相互交換保護(hù)裝置動作信息以及采集的電流和電壓量，用于確定列車運(yùn)行的區(qū)間，進(jìn)行故障或者列車運(yùn)行的定位，用于保護(hù)跳閘和雙邊聯(lián)跳；本側(cè)直流保護(hù)裝置通過背靠背通訊光纖與背后直流保護(hù)裝置進(jìn)行通訊，相互交換它們自身以及它們對側(cè)的保護(hù)裝置動作信息以及采集的電流和電壓量，用于確定列車運(yùn)行的區(qū)間，進(jìn)行故障或者列車運(yùn)行的定位，用于保護(hù)跳閘和雙邊聯(lián)跳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有多路光纖接口的直流保護(hù)系統(tǒng)及其直流保護(hù)方法，其特征在于區(qū)間兩端的直流保護(hù)裝置通過面對面通訊光纖相互交換直流電流和電壓信息，計(jì)算區(qū)間內(nèi)的負(fù)荷阻抗，用于故障或者列車運(yùn)行的定位，并且作為區(qū)分故障與列車運(yùn)行的方法，當(dāng)阻抗在持續(xù)變動，則為機(jī)車運(yùn)行負(fù)荷，當(dāng)阻抗波動范圍不超過額定阻抗的5%，并且電流超過額定電流，則是故障電流，當(dāng)阻抗波動范圍不超過額定阻抗的5%，并且電流不超過額定電流，則為機(jī)車停止時(shí)的負(fù)荷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有多路光纖接口的直流保護(hù)系統(tǒng)及其直流保護(hù)方法，其特征在于如果本側(cè)保護(hù)裝置的方向元件從反方向變?yōu)檎较?，本?cè)保護(hù)裝置背后的直流保護(hù)裝置的方向元件從正方向變?yōu)榉捶较颍颈Ｗo(hù)裝置對側(cè)的直流保護(hù)裝置的方向元件一直保持正方向，則列車從背后區(qū)間越過電分段，進(jìn)入本直流保護(hù)裝置保護(hù)的區(qū)間，此情況為列車運(yùn)行負(fù)荷，不是故障；如果本側(cè)保護(hù)裝置的方向元件從正方向變?yōu)榉捶较颍緜?cè)保護(hù)裝置背后的直流保護(hù)裝置的方向元件從反方向變?yōu)檎较?，本?cè)保護(hù)裝置對側(cè)的直流保護(hù)裝置的方向元件一直保持正方向，則列車從本區(qū)間越過電分段，進(jìn)入本側(cè)直流保護(hù)裝置背后的區(qū)間，此情況為列車運(yùn)行負(fù)荷，不是故障；如果本側(cè)保護(hù)裝置的方向元件保持正方向，本側(cè)保護(hù)裝置背后的直流保護(hù)裝置的方向元件保持正方向，本側(cè)保護(hù)裝置對側(cè)的直流保護(hù)裝置的方向元件從正方向變?yōu)榉捶较?，則列車從本區(qū)間越過電分段，進(jìn)入本側(cè)直流保護(hù)裝置對側(cè)背后的區(qū)間，此情況為列車運(yùn)行負(fù)荷，不是故障；所述的方向元件，是指通過第一路光纖接口獲得電流和電壓量，將電流與電壓相互進(jìn)行矢量比較，確定電流的流向。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有多路光纖接口的直流保護(hù)系統(tǒng)及其直流保護(hù)方法，其特征在于直流保護(hù)裝置跳閘后，根據(jù)設(shè)置的需要，通過面對面通訊光纖與對側(cè)直流保護(hù)裝置進(jìn)行通訊，傳遞保護(hù)裝置跳閘信息，觸發(fā)對側(cè)直流保護(hù)裝置跳閘，實(shí)現(xiàn)雙邊聯(lián)跳功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有多路光纖接口的直流保護(hù)系統(tǒng)及其直流保護(hù)方法，其特征在于本側(cè)單元直流整流系統(tǒng)退出運(yùn)行后，本單元的直流保護(hù)裝置把通過面對面通訊光纖獲得的對側(cè)保護(hù)裝置的動作信息以及電流和電壓量，再通過背靠背通訊光纖傳遞給背靠背直流保護(hù)裝置，背靠背直流保護(hù)裝置通過背靠背直流保護(hù)裝置的面對面通訊光纖傳遞給背靠背直流保護(hù)裝置對側(cè)的直流保護(hù)裝置，以實(shí)現(xiàn)越區(qū)供電時(shí)，兩個(gè)相隔的直流保護(hù)裝置進(jìn)行協(xié)調(diào)動作和信息傳遞。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶有多路光纖接口的直流保護(hù)系統(tǒng)及其直流保護(hù)方法，通過光纖與對側(cè)直流保護(hù)裝置、背后直流保護(hù)裝置以及背后直流保護(hù)裝置對側(cè)的保護(hù)裝置相互交換保護(hù)裝置動作信息以及采集的電流電壓信號量，確定列車運(yùn)行的區(qū)間、故障的位置，使得保護(hù)裝置能準(zhǔn)確快速跳閘、雙邊聯(lián)跳、越區(qū)供電時(shí)傳遞信息。具有動作準(zhǔn)確迅速、系統(tǒng)簡捷、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)勢。
文檔編號H02H7/26GK102522732SQ20111039972
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者余建國, 李鋼, 賈浩 申請人:國電南瑞科技股份有限公司