鐵站間間距較短，站間電纜阻抗較?。ㄕ蚝土阈蜃杩挂话愣夹∮?），因此選取環(huán)網(wǎng)電纜中間點(diǎn)進(jìn)行短路故障計(jì)算和靈敏度校核即可。

若保護(hù)靈敏度的校核結(jié)果不滿足用戶要求，則在線定值校核系統(tǒng)可以根據(jù)短路電流給出一個(gè)合理化的建議定值（可靠系數(shù)Krel由運(yùn)行人員整定），并將校核結(jié)果生成校核報(bào)告，供用戶分析參考。

整定計(jì)算校核模式需要較大的運(yùn)算資源和運(yùn)行時(shí)間，而且要求“系統(tǒng)基本參數(shù)數(shù)據(jù)庫”參數(shù)整定的精確，因此該模式僅支持手動(dòng)觸發(fā)，以保證校核結(jié)論的準(zhǔn)確性。

3.3 規(guī)則庫校核模式

規(guī)則庫校核模式主要校核在當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行模式下，按照運(yùn)行人員整定的“配合規(guī)則”，上下級繼電保護(hù)裝置間是否可以有效配合，從而有選擇性地切除故障。因此，規(guī)則庫校核模式的主要功能是校驗(yàn)保護(hù)定值的“選擇性”。

地鐵供電系統(tǒng)通常配置有過流保護(hù)、線路光纖差動(dòng)保護(hù)，以及使用越來越廣泛的數(shù)字通信電流保護(hù)，其中后兩種保護(hù)都是具有絕對選擇性，不存在選擇性配合問題。因此，規(guī)則庫校核的重點(diǎn)是過流保護(hù)，以及過流保護(hù)與差動(dòng)保護(hù)、數(shù)字電流保護(hù)的配合關(guān)系。另外，差動(dòng)保護(hù)和數(shù)字通信電流保護(hù)都屬于網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)，需要兩臺(tái)以上保護(hù)裝置間的通信配合來判斷故障位置，因此規(guī)則庫校核模式還需要校核這種配合關(guān)系的正確性。

過流保護(hù)的電流定值和時(shí)間定值都會(huì)影響到保護(hù)的選擇性。但是對于地鐵供電系統(tǒng)，由于環(huán)網(wǎng)上下級斷路器間距離較短（1～2km），斷路器間線路阻抗小于0.5，依靠電流定值無法區(qū)分保護(hù)范圍，過流保護(hù)的選擇性主要依靠時(shí)間定值級差來實(shí)現(xiàn)。電流定值對保護(hù)選擇性的影響往往表現(xiàn)在供電分區(qū)中一個(gè)區(qū)段內(nèi)電流定值與下一個(gè)區(qū)段內(nèi)電流定值間的配合關(guān)系。圖3為一個(gè)典型的地鐵供電分區(qū)。

圖3 地鐵典型供電分析示意圖

圖3中過流保護(hù)整定時(shí)，會(huì)將#1和#2變電所定義為一個(gè)供電區(qū)段，其進(jìn)出線過流保護(hù)電流定值相同，即圖中A1、A2、A3、A4與B1、B2、B3、B4的電流定值為相同值；同時(shí)也會(huì)將#3和#4變電所定義為另一個(gè)供電區(qū)段，電流定值也整定為相同值。

而同一區(qū)段內(nèi)上下級斷路器的選擇性配合主要靠時(shí)間級差，例如：B2斷路器和B4斷路器為上下級配合關(guān)系，若時(shí)間定值級差要求為0.25s，則故障時(shí)B2斷路器和B4斷路器會(huì)同時(shí)起動(dòng)（電流定值相同），但B2比B4晚0.25s跳閘。規(guī)則庫校核模式將根據(jù)以上選擇性整定規(guī)則，對保護(hù)定值進(jìn)行校核。

對于差動(dòng)保護(hù)，兩側(cè)CT的變比相同，由于被保護(hù)環(huán)網(wǎng)線路較短，所以兩側(cè)差動(dòng)保護(hù)定值應(yīng)該相同；對于數(shù)字通信電流保護(hù)[9-10]，由于目前行業(yè)內(nèi)沒有統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，所以其選擇性校核規(guī)則應(yīng)根據(jù)具體保護(hù)邏輯進(jìn)行設(shè)置，否則可能會(huì)誤判為選擇性錯(cuò)誤。

規(guī)則庫校核功能支持定時(shí)觸發(fā)、事件觸發(fā)和手動(dòng)觸發(fā)共3種觸發(fā)模式。

3.4 故障波形管理功能

故障波形管理功能是保護(hù)信息管理系統(tǒng)的基本功能。地鐵保護(hù)信息管理系統(tǒng)采用故障信息索引方式管理故障波形。圖4為保信系統(tǒng)管理界面。該界面以樹形結(jié)構(gòu)檢索每個(gè)變電站的每臺(tái)保護(hù)裝置，并以時(shí)間順序顯示該裝置的所有故障信息。通過雙擊故障信息可以查看對應(yīng)的故障波形。

圖4 保信系統(tǒng)管理界面

4 系統(tǒng)功能驗(yàn)證

為了驗(yàn)證地鐵保護(hù)信息管理系統(tǒng)的功能，本文利用南京地鐵4號(hào)線的實(shí)際定值數(shù)據(jù)和27臺(tái)保護(hù)裝置搭建了一個(gè)定值在線校核系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真（real time digital simulation, RTDS）測試平臺(tái)，并模擬了各種類型的定值整定錯(cuò)誤情況，以檢測在線校核系統(tǒng)的性能。試驗(yàn)平臺(tái)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 試驗(yàn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

該試驗(yàn)平臺(tái)主要驗(yàn)證校核服務(wù)器和校核后臺(tái)的軟件性能，為了簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用了校核服務(wù)器通過IEC 60870 5 103規(guī)約、從保護(hù)裝置直接采集定值的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。精簡后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄見表1。

表1 定值在線校核功能測試（簡表）

5 結(jié)論

針對地鐵供電系統(tǒng)在保護(hù)信息管理方面的需求情況，本文分析了研制地鐵保護(hù)信息管理系統(tǒng)的可能性和功能范圍，并結(jié)合地鐵應(yīng)用的特殊性介紹了保護(hù)信息管理系統(tǒng)的軟件架構(gòu)，說明了3種定值在線校核方法的工作機(jī)制。最后利用南京地鐵4號(hào)線的實(shí)際保護(hù)定值數(shù)據(jù)和27臺(tái)保護(hù)裝置，搭建了測試驗(yàn)證平臺(tái)，對每種校核算法進(jìn)行了測試，取得了預(yù)期的效果。

地鐵行業(yè)的快速發(fā)展對供電安全提出了越來越高的要求。本文介紹的方案將“保護(hù)信息管理系統(tǒng)”與地鐵應(yīng)用的特殊情況相結(jié)合，解決了現(xiàn)有保護(hù)裝置應(yīng)用過程中出現(xiàn)的一些實(shí)際問題，有利于進(jìn)一步提高地鐵供電可靠性，希望能夠引起相關(guān)專家學(xué)者的高度關(guān)注。