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龙图腾网获悉西南交通大学申请的专利基于PMU量测的AT牵引网机车在线定位与电压稳定监测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119322223B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411451559.6，技术领域涉及：G01R31/00；该发明授权基于PMU量测的AT牵引网机车在线定位与电压稳定监测方法是由王晓茹;沈翰瑞;董世林设计研发完成，并于2024-10-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于PMU量测的AT牵引网机车在线定位与电压稳定监测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于PMU量测的AT牵引网机车在线定位与电压稳定监测方法，具体为：获取原始的AT站各相电流电压数据，利用量测数据计算出此时机车所处的位置，使用状态估计迭代修正机车位置以及各相量测数据，并计算得到机车上的电流电压，进而得到机车有功功率与无功功率；将机车视为恒功率负荷，机车前端的大电网以及牵引电网视为黑盒，对其进行戴维南等值得到等值电压与等值阻抗；利用得到的等值电压与等值阻抗可求得此时机车处的极限功率与极限功率所对应的极限电压进而得到功率裕度。本发明计算过程迅速准确，具有良好的抗异常数据能力，提供了准确的实时功率裕度；实现了有效的牵引电网电压稳定性在线实时监测。

本发明授权基于PMU量测的AT牵引网机车在线定位与电压稳定监测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于PMU量测的AT牵引网机车在线定位与电压稳定监测方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、获取牵引供电系统拓扑结构及相关元件参数，包括：牵引网线路单位长度阻抗矩阵，牵引所、AT所、分区所之间的距离； 步骤2、PMU量测的配置：在每个AT段的首端、末尾以及各横连线处设置PMU；获得PMU配置处各相电流与电压量测数据； 步骤3、根据步骤1所述拓扑结构和元件参数，以及步骤2所述量测数据，计及量测不确定性，进行状态估计，估计出机车所处的位置以及机车的电压和电流； 状态估计具体为： 1判断机车所在区间； 在一个上下行各有m个AT站的全并联牵引电网中，根据AT站间接触网T相电流的相位判断机车所在区间；该区间内，定义AT站流向接触网的电流方向为正，当第k个AT站和第k+1个AT站量测的接触网T相电流方向同为正，则车位于第k个AT站和第k+1个AT站之间，多车运行情况也是如此； 2初步估计机车位置； 已知两个AT站间距离为Lkm，假设车在距AT段首端dkm处,该AT段内电压电流方程为： 式中，ZT、ZR分别表示T相和R相上的自阻抗，ZTR、ZTF、ZRF分别表示T相对R相、T相对F相以及R相对F相的互阻抗，表示AT段首端接触网、钢轨、回流线电流，表示末端接触网、钢轨、回流线电流，分别表示AT段首端和末端的接触网与钢轨之间电压，表示流过车的电流，表示机车电压； d未知外，其余均为元件参数和量测量； 可求解得到机车位置的初始估计值d0 3通过状态估计得到机车位置、机车电压、电流、有功和无功； 将2所述机车位置作为初始值，迭代进行状态估计，求取机车位置和机车电压、电流等状态变量； 状态估计量测方程为： 式中，z、x和ε分别为量测量、状态向量和误差向量，εT为[ε1ε2ε3ε4ε5ε6ε7ε8]； 系统的观测矩阵H为： 利用最小二乘法得到状态向量估计值： 利用状态向量估计值，采用相同的机车位置计算公式求取机车位置d1； 机车位置更新公式： diffi＝di-di-1 若diffi满足收敛条件，则迭代结束，得到机车位置为di；根据第i次迭代后的状态向量估计值，计算机车电压、电流、有功和无功； 车两端的电压： 流过车的电流为： 机车有功功率和无功功率分别为： 否则更新机车位置，进行状态估计迭代： 步骤4、根据步骤3所述机车位置以及机车的电压和电流，辨识出机车端口看入的牵引网戴维南等值电路，包括等值电势E，等值电抗X和等值电阻R； 步骤5、根据步骤4所述戴维南等值电路，确定机车极限功率和对应的临界电压； 步骤6、根据步骤5所述极限功率和机车当前功率，得到牵引网机车各个位置功率裕度以及牵引网功率裕度。

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