[发明专利]一种基于模型化的铁路电力供电臂监控方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，涉及铁路供电自动化系统中供电臂模型化监控方法。

背景技术

随着铁路供电系统自动化发展，铁路调度中心的电力调度系统通过设置在厂站的远传终端单元（RTU）收集铁路供电网中设备的运行状态和测量值，使调度运行人员能及时跟踪、调整电力系统运行状态。

供电臂界定了铁路供电系统中的供电范围，从整体上把握供电臂的运行状态是实现故障隔离和故障恢复的基础。随着高速铁路的大力发展，供电臂作为一个铁路供电系统中管理单元，得到了更多的重视。

目前铁路牵引供电SCADA系统中通常通过绘制供电臂图形式对供电臂进行监视和控制，但未对供电臂进行专门建模，在调度员工作过程中，无法直观得到供电臂的运行状态汇总信息，没有对供电臂供电方向切换的直接操作，只能通过依次操作相关开关实现供电方向切换功能；铁路牵引供电的故障处理技术主要有两种思路，一种为基于终端层的故障处理技术，通过开发新终端监控设备或扩展既有终端监控设备的功能完成故障处理，此方法要求终端设备之间能进行信息共享，将会增加终端监控设备的复杂性和通讯通道建设成本；另一种为依托铁路供电调度系统完成故障处理技术，调度系统采集了整个供电网的信息，只需要开发相应的软件模块就能实现故障处理功能，成本较小，但由于调度系统管辖范围很大，供电网复杂，故障处理难度很大。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种供电臂模型化监控方法，通过建立基于IEC61970国际标准的公共信息模型（CIM）标准的供电臂模型，提供一种对既定供电范围内的供电设备运行信息的整合和共享机制。

本发明实现铁路供电网中相互关联的配电所和箱式变电站的信息共享和统一管理。一方面从供电臂层面去监视铁路牵引供电网的运行状态，给调度提供更直观有效的运行信息；另一方面基于其全面的数据信息和供电臂的范围划定，可以降低故障定位的复杂性，构建更为科学的故障隔离和故障恢复方案，实现智能化调度。

本发明具体采用以下技术方案。

一种基于模型化的铁路供电臂监控方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）定义基于IEC 61970国际标准的公共信息模型CIM标准的供电臂模型

遵循IEC 61970国际标准，对供电臂的供电范围、连接关系及运行模式等进行定义；描述供电臂模型所包含的铁路供电臂两端的出线开关、铁路供电臂的分段开关、站间的连接导线之间的连接关系；建立所述供电臂与两端的配电站及其供电范围内的箱式变电所的关联关系，并描述所述配电站和所述箱式变电所的布局顺序；对供电臂的类型进行定义，包括铁路供电系统的自闭供电臂和贯通供电臂；定义所述供电臂的运行模式，包括“备自投-重合”、“单备自投”、“单重合”和“重合-备自投模式”；定义本供电臂与其它供电臂的相互关系，包括主/备关系，相邻关系；

（2）绘制供电臂图形，并建立供电臂模型

首先，绘制铁路供电系统一次接线图，并建立所述铁路供电系统整体模型；

其次，生成供电臂两端配电站和所述供电范围内的箱式变电所主接线并建立所述配电站和所述箱式变电所的模型；

最后，在完成所述配电站和箱式变电所接线图绘制的基础上，自动绘制供电臂图，并建立供电臂模型；

（3）基于供电臂模型，实现铁路供电系统的故障自愈。

在步骤（3）中，基于供电臂模型实现铁路供电系统的故障自愈包括以下流程：

第一步：铁路供电调度系统的故障分析处理子系统在所述调度系统启动时加载供电臂信息，并在运行过程中实时监测供电臂故障发生情况；

第二步：定位故障到具体的供电臂，并收集供电臂运行状态变化序列，当故障分析处理子系统监测到故障发生信息时，根据所述供电模型，把故障影响范围定位到一个供电臂，所述铁线供电调度系统把该供电臂的各采集量的变化过程记录下来，形成故障数据，供故障检测使用；

第三步：通过分析故障数据，确认是否发生故障，如果有故障发生则进入第四步，否则返回第一步继续监测供电臂故障发生信息；

第四步：确认故障类型及是否为瞬时故障；

第五步：根据不同的故障类型以及是否为瞬时故障生成对应的故障隔离方案；

第六步：根据所述故障隔离方案进行故障隔离和恢复供电操作。

本发明具有以下技术效果: