随着我国高速铁路牵引供电技术的不断发展,现有继电保护方案暴露出越来越多的不足。例如,当线路发生永久性故障时,继电保护设备将使整条供电臂馈线失电,若不能及时恢复供电,将会对列车运行,系统安全等造成很大的影响。伴随着数字化牵引变电站的深入研究,建设具有高度自动化功能的牵引供电系统,对于提高系统可靠性、减少因长时间停电造成的经济损失具有十分重要的意义。本文针对京张智能高铁黄土店变电所至四营村分区所的典型全并联AT牵引供电系统,通过梳理其各所内设备故障、二次系统故障及接触网线路故障,系统研究了牵引供电系统设备及接触网故障的故障分类、故障后处理措施及故障严重程度。根据对系统设备及接触网的故障梳理,提出了基于故障自愈重组思想的牵引供电系统数学模型。模型以切断故障区间,恢复最大供电负荷为目标函数,以运行方式、节点状态正常,非必要不进行越区及大越区供电为约束条件,结合京张高铁牵引供电系统主接线图,对典型全并联AT供电系统主接线图进行简化研究。根据简化后的主接线图,详细论述非越区供电方式、越区供电方式下越区段故障、大越区供电方式下大越区段故障后的故障自愈重组方案及牵引变电所二次系统设备故障后的自愈重组方案,作为工程实际应用及仿真验证的基础。本文重点研究已知牵引供电系统故障信息情况下,如何实现自愈重组功能。首先利用IEC61850标准对整个供电系统一次设备及接触网线路进行统一建模,实现设备互操作,同时使用Access2010软件建立数据库并保存模型数据;其次,使用ADI最新的DSP开发平台CCES开发嵌入式程序,实现故障信息的解析及其他辅助功能;最后,通过采用优先搜索算法,自动生成自愈重组策略,再根据相应的开关操作闭锁规则,自动生成自愈流程及自愈失败后的纠错等功能,从而实现自愈重组功能。应用RTDS实时数字仿真仪,搭建完整的牵引供电系统模型,基于IEC61850通信协议,正确配置RTDS与自愈重组设备。模拟故障后,自愈重组设备解析故障信息、自动生成自愈流程并执行,以验证自愈重组方案的正确性,为数字化牵引供电系统自愈功能设计提供工程应用经验。