城市轨道直流馈线保护新原理研究的中期报告.docx

城市轨道直流馈线保护新原理研究的中期报告
中期报告
一、研究背景
城市轨道交通系统的可靠性、安全性对乘客的生命财产安全至关重要，轨道交通系统中的直流馈线保护是保证系统安全稳定的重要措施。在过去的几十年中，城市轨道交通开展了较多研究工作，其中的直流馈线保护新原理研究也逐渐受到关注。直流馈线中对线路故障的检测和保护已经成为轨道交通运营中的重要问题之一。
目前，城市轨道交通系统的直流馈线保护方案主要采用电流保护和过压保护两种方式。但传统保护方案存在误判率高、保护范围小、反应时间长等问题，限制了城市轨道交通系统的可靠性和安全性，因此研究直流馈线保护新原理具有重要的现实意义。
二、研究内容
本研究计划采用基于轨道电路的数学模型，从直流馈线的电气特性和电气故障的机理入手，针对现有直流馈线电流保护方案存在的问题，提出了一种新的保护方案，并进行了初步研究。
（一）基于轨道电路的数学模型
本研究采用基于轨道电路的数学模型，以电气特性和故障机理为基础，探究直流馈线电气故障的原因和机理，总结出各种故障模式，对影响轨道电路的各种因素进行了系统分析和系统建模。最终，基于轨道电路的数学模型能够更全面地反映电气系统中的各种故障模式和电气参数变化，为后续的保护原理研究提供了理论基础。
（二）基于新原理的保护策略研究
本研究提出了一种基于故障电位差的保护策略，通过轨道电路的故障电位差来判断直流馈线的电气故障类型。具体实现过程为：根据轨道电路的电流和电压采样数据计算出故障电位差，再通过对比故障电位差与预设故障电位差的差异，判断出馈线的故障类型，并给出保护信号。
（三）保护方案的实验验证
为了验证基于故障电位差的保护方案的可行性和有效性，本研究设计了保护方案实验系统。实验系统包括直流馈线、轨道电路、电流/电压采样装置、故障电位差计算装置和保护逻辑控制器等。通过模拟不同故障模式的电气故障和测试故障电位差，进行了多次实验。
三、初步研究成果
经过实验验证，本研究提出的基于故障电位差的保护方案能够准确判断出直流馈线的电气故障类型，与传统的电流保护方案相比，具有更高的灵敏度和更低的误判率。本研究通过模拟故障情况，验证了基于故障电位差保护方案的可行性和有效性，并证明该保护方案可以提高城市轨道交通的运行可靠性和安全性。
四、今后工作计划
本研究将进一步完善保护方案，扩大实验范围，进一步验证保护方案的可行性和有效性。针对保护方案中的一些问题，提出更加完善的解决方案，并进行进一步研究和实验。最终，期望为城市轨道交通系统的直流馈线保护提供更加有效的保护方案和理论支持。