基于分段距离判别法的电气化铁路自闭_贯通线故障测距研究

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1、密级：公开了论文类型：应用研究工程硕士学位论文基于分段距离判别法的电气化铁路自闭/贯通线故障测距研究StudyonFaultLocatingofAutomaticBlockingandContinuousTransmissionLinesofElectrifiedRailwayBasedonSegmentalDistanceDiscriminantMethod培养单位：电气与电子工程学院专业领域：电气工程学生姓名：马天琪校内导师：王硕禾教授校外导师：徐惠敏高工二○一八年六月独创性声明本人声明所呈

2、交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士

3、学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)作者签名：日期：导师签名：日期：摘要铁路自闭/贯通线路作为铁路电力供电系统不可或缺的输电线路，其主要任务是为铁路沿线的自动闭塞信号和其他非牵引电气设备提供电源。但自闭/贯通线一般处于复杂多变的环境中，容易引发各类线路故障，一旦线路发生故障将会严重影响铁路信号的正常运行，甚至会导致事故的发生，带来不堪设想的后果。为了

4、保证铁路自闭/贯通线路的正常运行，必须快速、准确的对故障点定位以排除故障威胁。因此，对自闭/贯通故障测距问题中的重点、难点—缆、线混合输电线路的故障测距问题展开讨论研究。首先阐述了故障行波的暂态特性，并对各类故障情况下的线模和零模分量进行了分析，选出最优模分量。将小波变换理论作为一种处理信号的手段引入故障信号的检测中，对目前常用的小波母函数的奇异检测能力进行了仿真对比，从而确定最优小波基。进而利用小波模极大值理论完成对故障行波的奇异点检测，以此确定了暂态行波到达母线测量端的绝对时刻。根据京哈线某

5、段线路的具体参数，基于MATLAB搭建了自闭/贯通线路仿真模型。利用波速无关测距方法对单一架空线路进行故障测距，为了说明该测距方法的有效性，对多种故障情况进行仿真，并将仿真测距结果与传统单端测距和双端测距方法进行对比。随后针对自闭/贯通线路中缆、线混合供电的线路结构，采用了一种基于分段距离判别的测距方法，并分别对波速度归一化法、时间差搜索测距法以及本文采用的测距方法进行了仿真测距对比，结果表明，本文测距方法在测距精度上优于其他两种传统的测距方法。在此基础上，进一步对多种故障类型和噪声情况下的故障

6、进行测距，结果表明本文算法不受接地电阻、故障类型等因素的影响，并在噪声情况下的仍具有适用性。最后，完成对故障测距系统的设计，利用实验室的现有条件，搭建了一条模拟10kV铁路自闭/贯通线路，对各类故障情况进行动模实验。为了更好的验证本文算法对实际现场的适用性和可行性，在北京铁路局所辖京哈线的某段线路进行了现场人工接地实验，现场挂网试运行结果表明研制的铁路10kV自闭/贯通线故障测距装置的测距精度达到了工程要求，具有较好的推广应用价值。关键词：自闭/贯通线；小波变换；架空-电缆混合线路；故障测距Ab

7、stractTherailwayautomaticblockingandcontinuoustransmissionlinesisanindispensablepartofrailwaypowersupplysystem,whichprovidepowersupplyfortheautomaticblockingsignalalongtherailwayandothernon-tractionelectricalequipments.However,theautomaticblockingand

8、continuoustransmissionlinesareusuallyoperatingincomplexandchangeableenvironment,whichcaneasilycausevariouslinefaults.Oncethelinefaultsoccurred,itwillmakeseriouslyaffectiononthenormaloperationofrailwaysignals,andevencauseaccidents,resultinginunimagina