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专利号: 2025114158856
申请人: 北京企沣科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种铁路继电保护故障仿真模拟方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

实时采集铁路列车中牵引变流器的输出电流、负载、导体电阻以及各支路电流,采集各时刻的环境温度;

获取牵引变流器历史发生各次过流故障时的输出电流,记为故障电流,统计各次故障电流的所有次谐波信号的振幅和频率,计算各次过流故障时的输出电流与其前一时刻的输出电流的差值,结合振幅和频率,以及差值,确定第一函数;

通过牵引变流器负载变化与输出电流的关系,确定牵引变流器负载突变引起的输出电流偏移量关于时间的函数,记为第二函数,表达式为:;式中, 为牵引变流器负载突变引

起的输出电流偏移量关于时间的函数,a为预设的可调参数,t为时间,n为预设的随机整数,为牵引变流器发生负载突变的预设时间长度;

利用牵引变流器的导体电阻随环境温度的变化关系,以及牵引变流器的各支路电流随时间的变化关系,确定牵引变流器受温度影响的输出电流偏移量关于时间的函数,记为第三函数;

结合第一函数、第二函数、第三函数,以及牵引变流器正常工作时的输出电流关于时间的函数,得到牵引变流器的过流模拟曲线;具体表达式为:式中, 为牵引变流器的过流模拟曲线,用于模拟牵引变流器在发生过流故障时的输出电流曲线; 为牵引变流器在正常工作时的输出电流关于时间的拟合函数; 为牵引变流器内部故障引起的输出电流偏移量关于时间的函数; 为牵引变流器负载突变引起的输出电流偏移量关于时间的函数, 为牵引变流器受温度影响的输出电流偏移量关于时间的函数;

基于过流模拟曲线仿真铁路继电保护装置在不同程度的过流故障下所做出的保护动作;

确定牵引变流器受温度影响的输出电流偏移量关于时间的函数,包括:获取历史时刻中各时刻的导体电阻与环境温度,对所有时刻的导体电阻与环境温度进行线性拟合,获取拟合方程的斜率与截距;通过生成随机温度序列,结合斜率与截距,得到导体电阻关于温度的波动曲线对应的函数,记为第四函数;对历史所有时刻的各支路电流进行非线性拟合,得到各支路电流关于时间的拟合函数,记为第五函数;结合第四函数与第五函数,得到牵引变流器受温度影响的输出电流偏移量关于时间的函数。

2.如权利要求1所述的一种铁路继电保护故障仿真模拟方法,其特征在于,所述第一函数的表达式为:;式中, 为牵引变流器内部故障引起的输出电流偏移

量关于时间的函数,即为第一函数,M为任意一次故障电流的任一次谐波信号的振幅,h为所述任意一次故障电流的任一次谐波信号的频率,G为所述任意一次故障电流的所述差值,cos()为三角余弦函数,为圆周率,t为时间。

3.如权利要求1所述的一种铁路继电保护故障仿真模拟方法,其特征在于,所述第四函数的表达式为:;式中, 为导体电阻关于温度的波动曲线对应的函数,即为第

四函数,b为所述斜率, 为对所述随机温度序列进行非线性拟合得到的拟合函数,x为所述截距。

4.如权利要求1所述的一种铁路继电保护故障仿真模拟方法,其特征在于,所述牵引变流器受温度影响的输出电流偏移量关于时间的函数为所有支路的所述第五函数的最大函数与所述第四函数的倒数的和。

5.如权利要求1所述的一种铁路继电保护故障仿真模拟方法,其特征在于,所述牵引变流器的过流模拟曲线的确定包括:获取牵引变流器正常工作时的输出电流关于时间的拟合函数,记为第六函数,牵引变流器的过流模拟曲线为所述第六函数、所述第一函数、第二函数、第三函数的和函数对应的变化曲线。

6.如权利要求1所述的一种铁路继电保护故障仿真模拟方法,其特征在于,通过对比继电保护装置在不同程度的过流故障下所做出的保护动作与预期的动作的一致情况,判定继电保护装置的逻辑是否符合预期。

7.一种铁路继电保护故障仿真模拟装置,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1‑6任意一项所述方法的步骤。