配电网故障定位现状及方法综述

配电网故障定位现状及方法综述

摘要：随着人们对配电网供电安全稳定性的不断提升，尽早发现配电网故障点

就显得越来越重要。而电力系统配电网的故障精准定位问题一直没有得到很好地

解决，对该问题的研究能够减少经济损失，保障人们的正常生活。因此，本文分

析了现阶段常用的故障定位方法的优点和缺点以及各自的适用范围。

关键词：故障定位；优缺点；适用范围

引言：近年来，我国电网规模的不断扩大，配电网的线路结构也日益复杂，

人们的生活越来越离不开电能的同时，用户对供电安全稳定的要求也不断提高。

要提高供电稳定性首先要尽可能减少故障的发生情况；另一方面，在故障发生后

要能迅速解决故障并重新供电。配电网故障定位可大幅度减少故障排查的工作强度，从长远角度看，能有效提高配电网供电稳定性。

常用的配电网故障定位方法及其优缺点

当前配电网故障定位方法主要有阻抗法、故障行波法、故障指示器法等。

1.阻抗法

阻抗法是根据发生故障的时间点所测得的对应电压和电流得出故障回路阻抗

的方法，又因理想条件下，回路阻抗与距离大致呈正相关，由阻抗数值可定位故

障发生点。阻抗法原理十分简单，但配电网线路很复杂，且受负荷影响较大。因此，故阻抗法不能直接的用于测距计算，在实际应用中常常用作估计大致故障点。

2.行波法

行波法一般可分为单端法、双端法。

（1）单端行波法

单端行波法是利用故障产生的暂态行波进行单端定位的方法。在线路发生故

障时，故障点产生的暂态行波在故障点与母线之间来回反复，根据行波在测量点

与故障点之间往返一次的时间和行波的波速即可求得故障点的距离。

单端行波法计算公式如下所示：

l=（t1-t0）v/2

式中l为故障距离；L为线路全长；t0、t1分别为故障波头和反射波到达计算端母线的时间点；t2为另一边母线的反射波到达的时间点；v为行波的速度。该

方法原理同样简单，但在实际工程中，由于故障点反射波、母线反射波难以识别，因此，单端行波法一般用作双端行波法的补充。

（2）双端行波法

双端行波法是利用在线路产生故障时，初始行波向线路两端的两个测量点发

射到达的时间差计算故障点到两边分别的距离。

计算公式如下：

l1=L（t2-t1）v/2l2=L（t1-t2）v/2

式中：l1、l2分别为故障点到两端的距离；t1、t2分别为行波各自到达线路

两端的时间，L为线路全长。双端行波测距由于是利用第一个行波波头，而不是

故障点反射波、母线反射波，较易识别。因此，在实际应用中主要采用双端行波

法测故障点的距离。

（3）多端行波法

在双端行波故障定位原理的基础上，进一步提出了多端行波定位法。在现有

的研究中，该方法主要有2种具体做法：一是将多个检测点处所采集的故障行波

信息进行融合，以确定具体的线路分支在某一采集装置出现故障的时间，可以准

确判断到故障分支，并且比较准确。但是在精准的同时该做法需对目标线路区段进行逐一排查，涉及过程复杂，消耗成本高，不能快速排查配电网故障。另一种是利用最先采集到故障行波信息的3个采集装置进行故障定位，然后将分支点位置同定位结果相比较，从而将伪故障点去除，该做法计算较小，实用性和快速性较高。但是，多端定位算法需要将行波采集装置安装在配电网每一个末端，因此在对复杂多分支的配电网进行故障定位时，需要巨额的投资和维护费用。

3.故障指示器法

整体而言，故障指示器在技术上已经较为成熟，结构简单，在国内电力系统已经获得广泛应用，便于大规模的推广应用。不过需要指出的是，与FTU类似，故障指示器的定位精度与配置密度相关，若为保证定位的精度，需要沿线逐点布设故障指示器，构建故障定位系统的成本仍然较高，因此，故障指示器适合于城市电网，不适合于长距离的农村电网故障定位。从实际运行经验看，故障指示器用于短路时定位效果较好，但用于单相接地故障时效果尚不理想。

4.结语:

本文介绍了国内外实际应用中常用的的配电网故障定位技术，有上述不难看出，不同的定位技术都有各自的优缺点及适用范围，为了缩短故障定位时间和容错性，可以尝试将多种算法共同运用到配电网故障定位中，作为检验。实际应用中应结合当地配电网的结构和已有条件综合多项指标选择最契合的定位方案。

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