專利名稱：鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及鐵路電力系統(tǒng)，尤其涉及一種鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
隨著電力技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)方面均離不開電，因此電 力線路的正常運(yùn)營(yíng)對(duì)于人類的正常生產(chǎn)生活具有極其重要的意義。隨著重載、高車流密度 鐵路的運(yùn)輸能力的不斷提升，對(duì)為其行車信號(hào)供電的鐵路電力線路(如IOkV鐵路電力線 路)供電可靠性，提出了更高的要求。目前，在鐵路電力線路出現(xiàn)故障時(shí)，常常需要維護(hù)人員親自到現(xiàn)場(chǎng)將出現(xiàn)故障的 區(qū)段隔離，以利于其他非故障區(qū)段的及時(shí)恢復(fù)供電。然而，電力線路通常分布范圍較廣，尤 其是鐵路電力線路，不僅線路長(zhǎng)而且一般位于山區(qū)或交通不便的地方，在發(fā)生故障時(shí)，維護(hù) 人員難以第一時(shí)間趕到現(xiàn)場(chǎng)，這使得故障區(qū)段隔離所需的時(shí)間較長(zhǎng)，不利于電力線路的及 時(shí)恢復(fù)供電；而且故障常常發(fā)生在天氣惡劣的情況下，此時(shí)依靠線路維護(hù)人員到現(xiàn)場(chǎng)拉合 開關(guān)進(jìn)行故障區(qū)段的隔離尤為困難，而且存在安全上的隱患，難以適應(yīng)現(xiàn)代鐵路運(yùn)輸?shù)囊?求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述問題，提出了一種鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)和方法，能夠 實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段的自動(dòng)隔離，減少了故障隔離所需的時(shí)間，提高了運(yùn)行安全性，并且節(jié)省了人 力、物力。本發(fā)明提供了一種鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括站控層設(shè)備、與 該站控層設(shè)備通信并且沿配電所之間的電力線路設(shè)置的多個(gè)線路間隔層設(shè)備以及與該多 個(gè)線路間隔層設(shè)備一一對(duì)應(yīng)設(shè)置在電力線路上的多個(gè)常閉開關(guān)，所述多個(gè)線路間隔層設(shè)備 將所述電力線路分為多個(gè)區(qū)段，所述多個(gè)線路間隔層設(shè)備中的每一個(gè)線路間隔層設(shè)備與其 對(duì)應(yīng)的開關(guān)相耦合；所述站控層設(shè)備用于獲取關(guān)于故障位置的信息，并且根據(jù)該關(guān)于故障位置的信息 向設(shè)置在包含所述故障位置的一區(qū)段的端點(diǎn)處的線路間隔層設(shè)備傳送隔離指示信號(hào)；以及所述線路間隔層設(shè)備用于從站控層設(shè)備接收所述隔離指示信號(hào)，并且響應(yīng)于接收 到該隔離指示信號(hào)而控制該線路間隔層設(shè)備對(duì)應(yīng)的開關(guān)斷開。本發(fā)明還提供了一種用于鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)的鐵路電力線路故障 自動(dòng)隔離方法，其中該電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)包括站控層設(shè)備、與該站控層設(shè)備通信 并且沿配電所之間的電力線路設(shè)置的多個(gè)線路間隔層設(shè)備以及與該多個(gè)線路間隔層設(shè)備 一一對(duì)應(yīng)設(shè)置在電力線路上的多個(gè)常閉開關(guān)，所述多個(gè)線路間隔層設(shè)備將所述電力線路分 為多個(gè)區(qū)段，所述多個(gè)線路間隔層設(shè)備中的每一個(gè)線路間隔層設(shè)備與其對(duì)應(yīng)的開關(guān)相耦 合；所述方法包括
由所述站控層設(shè)備獲取關(guān)于故障位置的信息，并且根據(jù)該關(guān)于故障位置的信息向 設(shè)置在包含所述故障位置的一區(qū)段的端點(diǎn)處的線路間隔層設(shè)備傳送隔離指示信號(hào)；由所述線路間隔層設(shè)備從站控層設(shè)備接收所述隔離指示信號(hào)，并且響應(yīng)于接收到 該隔離指示信號(hào)而控制該線路間隔層設(shè)備對(duì)應(yīng)的開關(guān)斷開。本發(fā)明提供的電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)和方法，由于該系統(tǒng)包括站控層設(shè)備、 與該站控層設(shè)備通信并且沿配電所之間的電力線路設(shè)置的多個(gè)線路間隔層設(shè)備以及與該 多個(gè)線路間隔層設(shè)備一一對(duì)應(yīng)設(shè)置在電力線路上的多個(gè)常閉開關(guān)，站控層設(shè)備能夠?qū)⒏綦x 指示信號(hào)下達(dá)給故障區(qū)段內(nèi)的線路間隔層設(shè)備，并由間隔層設(shè)備控制相應(yīng)的電力線路上的 開關(guān)斷開，實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段的自動(dòng)隔離，而不再需要維護(hù)人員到現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，提高了作業(yè)安全 性，節(jié)省了人力、物力，并且減少了故障區(qū)段隔離所需的時(shí)間，為實(shí)現(xiàn)快速恢復(fù)供電提供了 可能。


圖1顯示的是根據(jù)本發(fā)明的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)的示意圖；圖2顯示的是根據(jù)本發(fā)明的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)和方法的信號(hào)流示 意圖；圖3顯示的是根據(jù)本發(fā)明提供的優(yōu)選實(shí)施方式的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系 統(tǒng)和方法的信號(hào)流示意圖；圖4顯示的是本發(fā)明提供的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)中的站控層設(shè)備和 間隔層設(shè)備采用3G通信時(shí)的示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1以及圖2所示，本發(fā)明提供了一種鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)和用于 該鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)的鐵路電力線路自動(dòng)隔離方法，所述鐵路電力線路故障 自動(dòng)隔離系統(tǒng)包括站控層設(shè)備、與該站控層設(shè)備通信并且沿配電所之間的電力線路設(shè)置的 多個(gè)線路間隔層設(shè)備以及與該多個(gè)線路間隔層設(shè)備一一對(duì)應(yīng)設(shè)置在電力線路上的多個(gè)常 閉開關(guān)，所述多個(gè)線路間隔層設(shè)備將所述電力線路分為多個(gè)區(qū)段，所述多個(gè)線路間隔層設(shè) 備中的每一個(gè)線路間隔層設(shè)備與其對(duì)應(yīng)的開關(guān)相耦合；所述站控層設(shè)備用于獲取關(guān)于故障 位置的信息，并且根據(jù)該關(guān)于故障位置的信息向設(shè)置在包含所述故障位置的一區(qū)段的端點(diǎn) 處的線路間隔層設(shè)備傳送隔離指示信號(hào)；以及所述線路間隔層設(shè)備用于從站控層設(shè)備接收 所述隔離指示信號(hào)，并且響應(yīng)于接收到該隔離指示信號(hào)而控制該線路間隔層設(shè)備對(duì)應(yīng)的開 關(guān)斷開。優(yōu)選地，所述線路間隔層設(shè)備用于在控制其對(duì)應(yīng)的開關(guān)斷開之后，向所述站控層 設(shè)備發(fā)送隔離完成信號(hào)，以使得站控層設(shè)備獲知故障區(qū)段是否已經(jīng)成功隔離。優(yōu)選地，在電力線路兩端的配電所處還設(shè)置有配電所間隔層設(shè)備，所述站控層設(shè) 備用于響應(yīng)于接收到該隔離完成信號(hào)，向所述配電所間隔層設(shè)備傳送合閘指示信號(hào)，所述 配電所間隔層設(shè)備用于從所述站控層設(shè)備接收所述合間指示信號(hào)，并且響應(yīng)于接收到該合 閘指示信號(hào)而控制該配電所處的斷路器變?yōu)楹衔弧＿@樣，在成功隔離故障區(qū)段之后執(zhí)行上 述操作，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)快速恢復(fù)非故障區(qū)段的供電，減少了恢復(fù)供電所需的時(shí)間，并且節(jié)省了人力、物力。圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)。在 圖1中兩個(gè)配電所(圖1中所示的主配電所和備配電所)之間形成的一條供電臂。通常在 鐵路電力線路上40km 60km可以設(shè)置一個(gè)配電所，配電所的電源進(jìn)線取自地方電力系統(tǒng)， 兩個(gè)相鄰配電所的出線構(gòu)成一個(gè)供電臂，這樣在整個(gè)鐵路電力線路上可以分為多個(gè)供電 臂，兩個(gè)相鄰配電所是可以互為主備供，優(yōu)選地，在配電所處可以設(shè)置配電所間隔層設(shè)備。 所述線路間隔層設(shè)備可以以任何間距沿著電力線路設(shè)置，優(yōu)選地，每隔5km 7km設(shè)置一個(gè) 線路間隔層設(shè)備，當(dāng)然，如果條件不允許，可以設(shè)置間隔距離較大而數(shù)量較少的線路間隔層 設(shè)備，如果條件允許，亦可以設(shè)置間隔距離較小而數(shù)量更多的線路間隔層設(shè)備。相鄰線路 間隔層設(shè)備之間的距離可以相等，也可以不相等。雖然圖1中示例顯示出了 4個(gè)均勻分布 的線路間隔層設(shè)備，但并不意味著本發(fā)明對(duì)線路間隔層設(shè)備之間的距離以及數(shù)量有任何限 制。如圖1所示，在電力線路上設(shè)置有與多個(gè)線路間隔層設(shè)備一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)常閉開關(guān)，這 些常閉開關(guān)能夠受線路間隔層設(shè)備的控制。所述站控層設(shè)備獲知關(guān)于故障位置的信息的方式可以通過接收外部輸入的方式， 亦或其他方式來實(shí)現(xiàn)。關(guān)于故障位置的信息可以是故障點(diǎn)信息，也可以是故障區(qū)段信息。所 述站控層設(shè)備可以包括中央處理裝置和無線收發(fā)裝置，該中央處理裝置用于根據(jù)關(guān)于故障 位置的信息輸出針對(duì)包含所述故障位置的一區(qū)段的端點(diǎn)處的線路間隔層設(shè)備的隔離指示 信號(hào)，并將該隔離指示信號(hào)通過無線收發(fā)裝置發(fā)送到相應(yīng)的線路間隔層設(shè)備。中央處理裝 置可以采用諸如工業(yè)控制機(jī)等任何能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能的軟硬件結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明對(duì)此不 作限制。所述線路間隔層設(shè)備可以包括無線收發(fā)裝置和處理裝置，該線路間隔層設(shè)備中的 無線收發(fā)裝置從站控層設(shè)備接收隔離指示信號(hào)，并且將該隔離指示信號(hào)發(fā)送到處理裝置， 所述處理裝置根據(jù)該隔離指示信號(hào)輸出控制信號(hào)到相應(yīng)的開關(guān)以控制該開關(guān)斷開。所述配 電所間隔層設(shè)備可以包括無線收發(fā)裝置和處理裝置，該配電所間隔層設(shè)備中的無線收發(fā)裝 置從站控層設(shè)備接收合間指示信號(hào)，并且將該合間指示信號(hào)發(fā)送到該配電所間隔層設(shè)備中 的處理裝置，所述處理裝置根據(jù)該合閘指示信號(hào)輸出控制信號(hào)到配電所內(nèi)的斷路器，以控 制斷路器變?yōu)楹衔弧＞€路間隔層設(shè)備中的處理裝置以及配電所間隔層設(shè)備中的處理裝置可 以采用任何能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能的軟硬件結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。所述開關(guān)可以是任何類型的適合安裝在電力線路上能夠控制電力線路的通斷的 各種受控開關(guān)，例如電控開關(guān)、磁控開關(guān)等。優(yōu)選地，所述開關(guān)為真空斷路器，真空斷路器具 有體積小、重量輕、適用于頻繁操作等優(yōu)點(diǎn)，在配電網(wǎng)中應(yīng)用較為普及。所述開關(guān)與所述間 隔層設(shè)備可以相互電連接或磁耦合。所述每個(gè)線路間隔層設(shè)備以及配電所間隔層設(shè)備與站控層設(shè)備之間可以進(jìn)行無 線通信，兩者通信所采用的通信協(xié)議可以是諸如GSM之類的任何通信協(xié)議。優(yōu)選地，間隔層 設(shè)備與站控層設(shè)備之間采用3G協(xié)議進(jìn)行通信，如圖4所示，站控層設(shè)備中具有一個(gè)上位3G 通信模塊，每個(gè)間隔層設(shè)備中均具有一個(gè)下位3G通信模塊，上位3G通信模塊可以與多個(gè)下 位3G通信模塊進(jìn)行通信，這便形成1+N的組網(wǎng)方式，每個(gè)間隔層設(shè)備對(duì)應(yīng)一個(gè)互不重復(fù)的 接入點(diǎn)(APN)，并且每個(gè)間隔層設(shè)備采用APN專網(wǎng)固定IP。在電力線路上需增加線路間隔 層設(shè)備時(shí)，只需使其與站控層設(shè)備進(jìn)行通信即可。本發(fā)明提供的電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)易于接入新的間隔層設(shè)備，非常便于擴(kuò)容。在實(shí)際電力線路中，可能具有多個(gè)供電臂，在使用本發(fā)明提供的電力線路故障自 動(dòng)隔離系統(tǒng)時(shí)，可以在每個(gè)供電臂上各使用一套本發(fā)明提供的電力線路故障自動(dòng)隔離系 統(tǒng)，當(dāng)然，為節(jié)省設(shè)備投入以及方便信息的匯總，可以多個(gè)供電臂共用一個(gè)站控層設(shè)備，而 每個(gè)供電臂上均如上所述沿電力線路設(shè)置間隔層設(shè)備，每個(gè)供電臂上的間隔層設(shè)備作為一 個(gè)邏輯單元，每個(gè)邏輯單元在站控層設(shè)備獨(dú)立地進(jìn)行故障區(qū)段的隔離。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明提供的電力線路自動(dòng)隔離系統(tǒng)可以由自 身自動(dòng)完成關(guān)于故障位置的信息的獲取功能，而不需要從外部獲取故障區(qū)段信息。如圖3 所示，在這一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述站控層設(shè)備通過以下方式來獲取關(guān)于故障位置的信息 所述間隔層設(shè)備采集其所在的位置處的電力線路特性信號(hào)，并且當(dāng)采集到的電力線路特性 信號(hào)發(fā)生異常時(shí)，將該電力線路特性信號(hào)添加故障標(biāo)識(shí)后傳送到所述站控層設(shè)備；并且，所 述配電所間隔層設(shè)備還用于采集主配電所和備配電所處的斷路器狀態(tài)信號(hào)，并且將該斷路 器狀態(tài)信號(hào)發(fā)送到所述站控層設(shè)備；所述站控層設(shè)備響應(yīng)于接收到帶有故障標(biāo)識(shí)的電力線 路特性信號(hào)，而根據(jù)接收到的主配電所和備配電所處的斷路器狀態(tài)信號(hào)來判斷所述電力線 路是否發(fā)生永久性故障；以及所述站控層設(shè)備在判斷所述電力線路發(fā)生永久性故障之后， 以供電方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，依次比較由相鄰兩個(gè)間隔層設(shè)備傳送到該站控層設(shè)備的電力線路特性 信號(hào)，如果出現(xiàn)來自相鄰兩個(gè)間隔層設(shè)備的電力線路特性信號(hào)相異的情況，則判斷永久性 故障發(fā)生在該相鄰兩個(gè)間隔層設(shè)備之間的位置。所述電力線路特性信號(hào)是電壓信號(hào)和電流 信號(hào)中的至少一者。其中，當(dāng)滿足下列條件中的一者時(shí)，所述站控層設(shè)備判斷所述電力線路發(fā)生永久 性故障a)所接收到的斷路器狀態(tài)信號(hào)指示主配電所斷路器由合位到分位再到合位再到 分位，而備配電所斷路器一直處于分位；或者b)所接收到的斷路器狀態(tài)信號(hào)指示主配電所斷路器由合位到分位，而備配電所斷 路器由分位到合位再到分位。優(yōu)選地，所述配電所間隔層設(shè)備還用于采集主配電所和備配電所處的繼電保護(hù)動(dòng) 作信號(hào)，并將該繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào)傳送到站控層設(shè)備；并且所述站控層設(shè)備在判斷所述電 力線路是否發(fā)生永久性故障時(shí)，除根據(jù)接收到的主配電所和備配電所處的斷路器狀態(tài)信號(hào) 之外，還結(jié)合接收到的主配電所和備配電所處的繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào)來判斷。這樣由于在斷 路器狀態(tài)變化信號(hào)作為判斷永久性故障的依據(jù)的基礎(chǔ)上，引入了繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào)作為判 斷永久性故障的另一復(fù)合依據(jù)，降低了系統(tǒng)判斷永久性故障的風(fēng)險(xiǎn)，提高了系統(tǒng)的可靠性、 準(zhǔn)確性。其中，當(dāng)滿足下列條件中的一者時(shí)，所述站控層設(shè)備判斷所述電力線路發(fā)生永久 性故障a)所接收到的斷路器狀態(tài)信號(hào)指示主配電所斷路器由合位到分位再到合位再到 分位，而備配電所斷路器一直處于分位，并且接收到的繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào)指示繼電保護(hù)裝 置已動(dòng)作；或者b)所接收到的斷路器狀態(tài)信號(hào)指示主配電所斷路器由合位到分位，而備配電所斷 路器由分位到合位再到分位，并且接收到的繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào)指示繼電保護(hù)裝置已動(dòng)作。
以上參考附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)描述，需要理解的是，本發(fā)明的附 圖以及上述對(duì)附圖所做的相應(yīng)描述不應(yīng)當(dāng)看作對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，而是提供了本發(fā) 明技術(shù)方案的一種實(shí)施方式或者優(yōu)選實(shí)施方式。例如，雖然本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中提供 了一種特定的關(guān)于故障位置的信息的自身自動(dòng)獲取方式，但是并不意在表明本發(fā)明的電力 線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)及方法在實(shí)現(xiàn)獲取關(guān)于故障位置的信息時(shí)僅能采用上述特定的自 動(dòng)故障區(qū)段隔離方法，也并不意味著本發(fā)明的電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)及方法必須包括 上述特定的故障位置信息的獲取方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，多種對(duì)上述描述的 特定特征的修改、替換、改變和等價(jià)形式均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明提供的鐵路電力線路自動(dòng)隔離系統(tǒng)和方法，當(dāng)電力線路發(fā)生故障時(shí)，能夠 實(shí)現(xiàn)對(duì)故障區(qū)段的自動(dòng)、快速隔離，節(jié)省了人力物力，提高了操作安全性，便于電力線路的 快速恢復(fù)供電。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式還能夠?qū)崿F(xiàn)故障區(qū)段的自動(dòng)分析與判斷，而無需從 外部獲取故障區(qū)段信息，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)故障區(qū)段的自動(dòng)隔離，減少了對(duì)故障區(qū)段自動(dòng) 隔離所需要的時(shí)間，能夠保證未發(fā)生故障的線路區(qū)段快速恢復(fù)供電，有利于確保電力線路 的正常運(yùn)營(yíng)。
權(quán)利要求
一種鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括站控層設(shè)備、與該站控層設(shè)備通信并且沿配電所之間的電力線路設(shè)置的多個(gè)線路間隔層設(shè)備以及與該多個(gè)線路間隔層設(shè)備一一對(duì)應(yīng)設(shè)置在電力線路上的多個(gè)常閉開關(guān)，所述多個(gè)線路間隔層設(shè)備將所述電力線路分為多個(gè)區(qū)段，所述多個(gè)線路間隔層設(shè)備中的每一個(gè)線路間隔層設(shè)備與其對(duì)應(yīng)的開關(guān)相耦合；所述站控層設(shè)備用于獲取關(guān)于故障位置的信息，并且根據(jù)該關(guān)于故障位置的信息向設(shè)置在包含所述故障位置的一區(qū)段的端點(diǎn)處的線路間隔層設(shè)備傳送隔離指示信號(hào)；以及所述線路間隔層設(shè)備用于從站控層設(shè)備接收所述隔離指示信號(hào)，并且響應(yīng)于接收到該隔離指示信號(hào)而控制該線路間隔層設(shè)備對(duì)應(yīng)的開關(guān)斷開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)，其中，所述線路間隔層設(shè) 備用于在控制其對(duì)應(yīng)的開關(guān)斷開之后，向所述站控層設(shè)備發(fā)送隔離完成信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)，其中，在電力線路兩端的 配電所處還設(shè)置有配電所間隔層設(shè)備，所述站控層設(shè)備用于響應(yīng)于接收到該隔離完成信 號(hào)，向所述配電所間隔層設(shè)備傳送合閘指示信號(hào)，所述配電所間隔層設(shè)備用于從所述站控 層設(shè)備接收所述合間指示信號(hào)，并且響應(yīng)于接收到該合間指示信號(hào)而控制該配電所處的斷 路器變?yōu)楹衔弧?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)，其中所述開關(guān)為電控開關(guān) 或者磁控開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)，其中站控層設(shè)備與各個(gè)間 隔層設(shè)備之間進(jìn)行無線通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)，其中站控層設(shè)備與線路間 隔層設(shè)備以及配電所間隔層設(shè)備之間通過3G協(xié)議進(jìn)行無線通信。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)，其中相鄰線路間隔層設(shè)備 之間的距離為5km 7km。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)，其中，所述站控層設(shè)備通 過以下方式來獲取關(guān)于故障位置的信息所述間隔層設(shè)備采集其所在的位置處的電力線路特性信號(hào)，并且當(dāng)采集到的電力線路 特性信號(hào)發(fā)生異常時(shí)，將該電力線路特性信號(hào)添加故障標(biāo)識(shí)后傳送到所述站控層設(shè)備；并 且，所述配電所間隔層設(shè)備還用于采集主配電所和備配電所處的斷路器狀態(tài)信號(hào)，并且將 該斷路器狀態(tài)信號(hào)發(fā)送到所述站控層設(shè)備；以及所述站控層設(shè)備響應(yīng)于接收到帶有故障標(biāo)識(shí)的電力線路特性信號(hào)，而根據(jù)接收到的主 配電所和備配電所處的斷路器狀態(tài)信號(hào)來判斷所述電力線路是否發(fā)生永久性故障；所述站控層設(shè)備在判斷所述電力線路發(fā)生永久性故障之后，以供電方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，依次 比較由相鄰兩個(gè)間隔層設(shè)備傳送到該站控層設(shè)備的電力線路特性信號(hào)，如果出現(xiàn)來自相鄰 兩個(gè)間隔層設(shè)備的電力線路特性信號(hào)相異的情況，則判斷永久性故障發(fā)生在該相鄰兩個(gè)間 隔層設(shè)備之間的位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)，其中，當(dāng)滿足下列條件中 的一者時(shí)，所述站控層設(shè)備判斷所述電力線路發(fā)生永久性故障a)所接收到的斷路器狀態(tài)信號(hào)指示主配電所斷路器由合位到分位再到合位再到分位，而備配電所斷路器一直處于分位；或者b)所接收到的斷路器狀態(tài)信號(hào)指示主配電所斷路器由合位到分位，而備配電所斷路器 由分位到合位再到分位。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)，其中，所述配電所間隔層 設(shè)備還用于采集主配電所和備配電所處的繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，并將該繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào)傳 送到站控層設(shè)備；并且所述站控層設(shè)備在判斷所述電力線路是否發(fā)生永久性故障時(shí)，除根 據(jù)接收到的主配電所和備配電所處的斷路器狀態(tài)信號(hào)之外，還結(jié)合接收到的主配電所和備 配電所處的繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào)來判斷。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)，其中，當(dāng)滿足下列條件 中的一者時(shí)，所述站控層設(shè)備判斷所述電力線路發(fā)生永久性故障a)所接收到的斷路器狀態(tài)信號(hào)指示主配電所斷路器由合位到分位再到合位再到分位， 而備配電所斷路器一直處于分位，并且接收到的繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào)指示繼電保護(hù)裝置已動(dòng) 作；或者b)所接收到的斷路器狀態(tài)信號(hào)指示主配電所斷路器由合位到分位，而備配電所斷路器 由分位到合位再到分位，并且接收到的繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào)指示繼電保護(hù)裝置已動(dòng)作。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11中任一權(quán)利要求所述的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)，其中 所述電力線路特性信號(hào)是電壓信號(hào)和電流信號(hào)中的至少一者。
13.一種用于鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離方法，其 中該電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)包括站控層設(shè)備、與該站控層設(shè)備通信并且沿配電所之間 的電力線路設(shè)置的多個(gè)線路間隔層設(shè)備以及與該多個(gè)線路間隔層設(shè)備一一對(duì)應(yīng)設(shè)置在電 力線路上的多個(gè)常閉開關(guān)，所述多個(gè)線路間隔層設(shè)備將所述電力線路分為多個(gè)區(qū)段，各個(gè) 線路間隔層設(shè)備與其對(duì)應(yīng)設(shè)置的開關(guān)相連接，所述多個(gè)線路間隔層設(shè)備中的每一個(gè)線路間 隔層設(shè)備與其對(duì)應(yīng)的開關(guān)相耦合；所述方法包括由所述站控層設(shè)備獲取關(guān)于故障位置的信息，并且根據(jù)該關(guān)于故障位置的信息向設(shè)置 在包含所述故障位置的一區(qū)段的端點(diǎn)處的線路間隔層設(shè)備傳送隔離指示信號(hào)；由所述線路間隔層設(shè)備從站控層設(shè)備接收所述隔離指示信號(hào)，并且響應(yīng)于接收到該隔 離指示信號(hào)而控制該線路間隔層設(shè)備對(duì)應(yīng)的開關(guān)斷開。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電力線路故障自動(dòng)隔離方法，該方法還包括在所述線路間 隔層設(shè)備控制其對(duì)應(yīng)的開關(guān)斷開之后，向所述站控層設(shè)備發(fā)送隔離完成信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電力線路故障自動(dòng)隔離方法，其中，在電力線路兩側(cè)的配 單所處還設(shè)置有配電所間隔層設(shè)備，所述站控層設(shè)備接收到隔離完成信號(hào)之后，向所述配 電所間隔層設(shè)備傳送合閘指示信號(hào)，所述配電所間隔層設(shè)備用于在接收到合閘指示信號(hào) 后，控制該配電所處的斷路器變?yōu)楹衔弧?br> 16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電力線路故障自動(dòng)隔離方法，其中，所述站控層設(shè)備通過 以下方式來獲取關(guān)于故障位置的信息所述間隔層設(shè)備采集其所在的位置處的電力線路特性信號(hào)，并且當(dāng)采集到的電力線路 特性信號(hào)發(fā)生異常時(shí)，將該電力線路特性信號(hào)添加故障標(biāo)識(shí)后傳送到所述站控層設(shè)備；并 且，所述配電所間隔層設(shè)備還用于采集主配電所和備配電所處的斷路器狀態(tài)信號(hào)，并且將 該斷路器狀態(tài)信號(hào)發(fā)送到所述站控層設(shè)備；所述站控層設(shè)備響應(yīng)于接收到帶有故障標(biāo)識(shí)的電力線路特性信號(hào)，而根據(jù)接收到的主 配電所和備配電所處的斷路器狀態(tài)信號(hào)來判斷所述電力線路是否發(fā)生永久性故障；以及所述站控層設(shè)備在判斷所述電力線路發(fā)生永久性故障之后，以供電方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，依次 比較由相鄰兩個(gè)間隔層設(shè)備傳送到該站控層設(shè)備的電力線路特性信號(hào)，如果出現(xiàn)來自相鄰 兩個(gè)間隔層設(shè)備的電力線路特性信號(hào)相異的情況，則判斷永久性故障發(fā)生在該相鄰兩個(gè)間 隔層設(shè)備之間的位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電力線路故障自動(dòng)隔離方法，其中，當(dāng)滿足下列條件中的 一者時(shí)，所述站控層設(shè)備判斷所述電力線路發(fā)生永久性故障a)所接收到的斷路器狀態(tài)信號(hào)指示主配電所斷路器由合位到分位再到合位再到分位， 而備配電所斷路器一直處于分位；或者b)所接收到的斷路器狀態(tài)信號(hào)指示主配電所斷路器由合位到分位，而備配電所斷路器 由分位到合位再到分位。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)，其中，所述配電所間隔 層設(shè)備還用于采集主配電所和備配電所處的繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，并將該繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào) 傳送到站控層設(shè)備；并且所述站控層設(shè)備在判斷所述電力線路是否發(fā)生永久性故障時(shí)，除 根據(jù)接收到的主配電所和備配電所處的斷路器狀態(tài)信號(hào)之外，還結(jié)合接收到的主配電所和 備配電所處的繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào)來判斷。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)，其中，當(dāng)滿足下列條件 中的一者時(shí)，所述站控層設(shè)備判斷所述電力線路發(fā)生永久性故障a)所接收到的斷路器狀態(tài)信號(hào)指示主配電所斷路器由合位到分位再到合位再到分位， 而備配電所斷路器一直處于分位，并且接收到的繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào)指示繼電保護(hù)裝置已動(dòng) 作；或者b)所接收到的斷路器狀態(tài)信號(hào)指示主配電所斷路器由合位到分位，而備配電所斷路器 由分位到合位再到分位，并且接收到的繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào)指示繼電保護(hù)裝置已動(dòng)作。
20.根據(jù)權(quán)利要求16-19中任一權(quán)利要求所述的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)，其 中所述電力線路特性信號(hào)是電壓信號(hào)和電流信號(hào)中的至少一者。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括站控層設(shè)備、沿電力線路設(shè)置的多個(gè)線路間隔層設(shè)備以及與該多個(gè)線路間隔層設(shè)備一一對(duì)應(yīng)設(shè)置在電力線路上的多個(gè)常閉開關(guān)，多個(gè)線路間隔層設(shè)備將所述電力線路分為多個(gè)區(qū)段；站控層設(shè)備用于獲取關(guān)于故障位置的信息，并且根據(jù)該關(guān)于故障位置的信息向設(shè)置在包含所述故障位置的一區(qū)段的端點(diǎn)處的線路間隔層設(shè)備傳送隔離指示信號(hào)；線路間隔層設(shè)備用于從站控層設(shè)備接收所述隔離指示信號(hào)，并且響應(yīng)于接收到該隔離指示信號(hào)而控制該線路間隔層設(shè)備對(duì)應(yīng)的開關(guān)斷開。本發(fā)明提供的鐵路電力線路故障自動(dòng)隔離系統(tǒng)和方法，能夠自動(dòng)、快速隔離故障區(qū)段，節(jié)省了人力、物力，有利于快速恢復(fù)供電。
文檔編號(hào)H02H7/26GK101951021SQ20101023009
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者何占元, 劉琦, 孟繁宏, 尚玉冰, 張志剛, 李志辰 申請(qǐng)人:中國(guó)神華能源股份有限公司;朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司