智能电网行波故障测距系统的应用方法探讨
浅谈WFL2010输电线路行波故障测距装置安装与运用
浅谈WFL2010输电线路行波故障测距装置安装与运用摘要：文章通过对WFL2010输电线路行波故障测距装置安装的经验教训总结，找出安装过程中遇到的问题和解决办法，通过对该装置历时1年运行情况介绍，找出该装置的优越性与不足。
最后，针对该装置，为运行维护人员，生产厂家以及该项目相关管理部门做出建议。
价值在于，提高该装置安装运用效益与电力系统安全可靠性和经济性。
关键词：电力系统；输电线路；行波；测距装置；安装电力系统传统的查找输电线路故障的办法，就是需要动用大量的人力、物力、财力，通过一些理论分析结论，或者长期经验，对全线路大范围巡线。
80年代，伴随计算机科学技术的发展，虽然逐渐运用了录波测距仪，依赖分析故障录波结果来估算故障点位置，在传统查找线路故障点的效率基础上有所提高。
但测距精度得不到保障，原因是其原理受到较多因素的影响，比如阻抗原理测距精度受弧光电阻、线路换位不换位、长线分布电容、互感器误差等因素影响及不适用于有分支线路、串补电容以及有一部分同杆并架双回路区段线路的缺点。
在这样的发展趋势下，电力部门迫切希望能研制出精度高的线路故障测距装置，以解决线路故障点寻找难的问题。
随着电力系统技术理论和实践运用的不断发展，新型装置的实践与应用，必然有其研发理论成果作为先导。
纵看近年来，较多出现了有关学者对小波方式测距的研究理论成果。
WFL2010输电线路故障测距系统，是由中国电力科学研究院开发生产的新型产品。
其基于行波原理，利用一种先进的数学工具一小波变换技术来分析输电线路故障时产生的行波信号，从而确定故障点距离的新系统。
2006年11月，我局按公司系统要求与安排，开始新引进和装配WFL2010输电线路故障测距系统。
分别安装在500 KV石板箐变电站和220 KV青龙山变电站。
前者作为二滩水电站送出电，川电东送以及攀枝花电网联系外电网重要变电站，为攀西乃至四川电网中技术含量最高的变电站之一，该站具有跨山区，长距离输电线路。
基于行波固有频率配电网混合线路故障测距浅析
基于行波固有频率配电网混合线路故障测距浅析摘要：行波固有频率配电网混合线路故障测距技术是一种新的检测方法，它利用了分布式通信与处理系统中各种信息传输手段和传输方式，实现对配电设备运行状态实时监测，为供电部门提供准确可靠的数据。
本文基于行波固有频率对配电网混合线路故障测距进行分析，以供参考。
关键词：行波固有频率；配电网；混合线路；故障测距引言：本文主要探讨了基于行波固有频率的配电网混合线路故障测距方法。
文章首先介绍了行波固有频率测距原理，然后分析了配电网混合线路故障的特点，并提出了混合线路故障测距方法。
最后，结合实际应用，探讨了行波固有频率测距的应用效果。
本文的研究结果对于提高配电网故障定位的精度和效率具有一定的指导意义。
1行波固有频率测距原理行波固有频率测距原理是一种基于行波传播特性的故障测距方法，其原理是利用线路上行波的固有频率来计算故障距离。
行波固有频率是指线路上传播的行波信号在固有长度上所具有的频率特性。
通过测量故障点前后的行波固有频率，可以计算出故障点的距离。
行波固有频率测距原理的核心是对行波的固有频率进行测量。
该方法需要在线路的两个端点分别发射行波信号，并在线路上的不同位置采集行波信号。
通过对行波信号的频谱分析，可以得到行波的固有频率，从而计算出故障点的距离。
行波固有频率测距原理的优点是测距精度高、可靠性强、适用范围广。
该方法不受线路参数和负载变化的影响，因此可以在不同的工况下进行故障测距。
同时，该方法的实现也比较简单，只需要对行波信号进行频谱分析即可。
总之，行波固有频率测距原理是一种有效的故障测距方法，可以在电力系统故障诊断和维护中得到广泛应用。
2配电网混合线路故障特点随着我国经济快速发展以及人民生活水平不断提升，人们越来越关注供电质量与安全保障。
但是，由于各种社会原因，使得传统配网管理方式不能满足现代城市用电需求，无法实现“保一方平安”的目标。
与此同时，配电系统也存在着许多安全隐患。
基于行波法的输电线路故障测距方法的研究与实现的开题报告
基于行波法的输电线路故障测距方法的研究与实现的开题报告一、研究背景及意义随着电力系统的不断发展，输电线路故障的频率也越来越高，因此及时准确地测定故障位置就显得尤为重要。
传统的故障测距方法使用反射法和比较法，但这种方法需要使用专用的测距设备，且准确度有限。
近年来，随着计算机技术的不断发展，行波法已经成为一种被普遍采用的测距方法。
行波法是利用电力系统输电线路上的横波和纵波在同一方向上传播的特性，通过控制脉冲信号的发射和接收时刻及位置，实现对故障点距离的测定。
行波法具有不需要专用设备、准确度高、信号传输迅速等优点，因此越来越受到电力系统工程技术人员的关注和研究。
本课题旨在研究基于行波法的输电线路故障测距方法，探索使用该方法确定输电线路故障的准确度和实际可行性，为电力系统故障快速定位提供更加有效的手段。
二、研究内容及方案1.研究行波法在电力系统输电线路故障测距中的应用原理。
(1)行波法测距的基本原理及原理分析；(2)基于行波法的故障测距系统，包括硬件和软件设计，分析其主要结构和工作原理；(3)分析行波法的精度和准确性，比较与传统方法的差异；2.研究行波法在电力系统输电线路故障实验中的应用。
(1)搭建实验平台，根据实际的输电线路条件设置响应的参数；(2)设计使用行波法进行实际故障测量的方案；(3)记录数据并进行分析，比对行波法与传统方法之间的异同，验证方法的精度、可行性；3.研究基于行波法的故障测距系统的优化与改进方案(1)针对现有的行波法故障测距系统的问题提出优化改进的方案；(2)对系统进行改进，测试效果；三、技术路线1.掌握基于行波法的输电线路故障测距技术的理论基础，理解行波法的工作原理、测距原理和优势；2.搭建基于行波法的故障测距实验平台，测试行波法在实际应用中的效果；3.对现有的行波法故障测距系统进行分析，提出改进方案；4.对行波法故障测距系统进行改进，提高准确性和可靠性。
四、拟达到的预期目标1.深入了解行波法故障测距的理论基础，理解行波法的工作原理与计算公式；2.搭建基于行波法的实验平台，测试行波法在实际应用中的准确性和可行性；3.掌握行波法故障测距系统的优化方案，提高系统的准确性和可靠性；4.探索基于行波法的故障测距系统在电力系统故障快速定位中的实际应用价值。
行波法在配电网故障测距中的应用
传统的回归方法是一种成熟的算法,利用该模型对统计规律进行分析能较准确地反映出负荷与影响其精度的因素的关系,得出较佳的预测值。通过分析,精确回归预测要求挑选的样本量要尽可能大,最大程度地降低一些不规则的特殊值的影响。通过对负荷特性的详细分析建立合适的模型,使其能够最接近地描述实际情况,同时还应该结合其他模型,进行综合比较,争取最佳预测。根据对实际
测距中的可行性。
一、行波反射与折射原理
行波在线路上传播时,遇到波阻抗不连续点(如故障点
会发生反射与折射。[4-6]反射和折射是行波的重要特性,其
中,反射波是用来实现故障测距的重要依据。
如图1所示,行波U i(入射波沿波阻抗为Z
1
的线路
传播,到达O点,波阻抗由Z
1
变为Z
2
,发生反射和Байду номын сангаас射;
一部分行波U r(反射波沿Z
可以看做是接地电阻R和波阻抗z
i
并联的等
值阻抗,此时电压反射系数为。
二、行波测距方法
利用行波进行故障测距有几种方法,按信号采集位置
可以分为单端测距和双端测距。利用故障产生的行波进行
单端故障测距的方法称为A型行波测距方法,利用故障产
生的行波进行双端故障测距的方法称为B型行波测距方法,
故障后由人工注入脉冲信号单端测距的方法称为C型行波
(4
其中,L为母线M、N之间的线路长度。
(3C型行波测距。C行波原理与A行波原理一样,如图3所示。
该方法不是利用故障发生时产生的行波信号,而是在故障后,由人工向故障线路发射高频脉冲信号,然后检测并识别来自故障点的反射波。测距公式同(3。
(4E型行波测距。E型行波测距是利用线路故障切除后开关重合闸时向线路注入一个合闸电流脉冲。如果线路发生的是永久性短路故障,则合闸脉冲会在故障点被反射回来,利用检测合闸脉冲与反射脉冲的时间差可以测量故障距离,测距公式同(4。如果线路是瞬时性故障,则不会发生反射,线路恢复供电。
浅谈行波测距在电力系统中的应用
浅谈行波测距在电力系统中的应用发表时间：2018-10-01T10:57:04.477Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：赵明凯[导读] 摘要：快速、及时的将故障设备从系统中切除是电力系统安全、稳定运行的重要保证，行波测距利用发生故障后电压电流波形的特点，能快速准确的查找故障点而被广泛应用。
(深圳供电局有限公司广东深圳 518000)摘要：快速、及时的将故障设备从系统中切除是电力系统安全、稳定运行的重要保证，行波测距利用发生故障后电压电流波形的特点，能快速准确的查找故障点而被广泛应用。
现结合行波测距在我所的应用现状，对220kV线路行波测距技术原理及相关装置的日常维护作了简要叙述，讨论了行波测距技术在日常运维中存在的问题，并提出了相应的改进措施。
关键词：行波行波测距引言由于输电线路长期在风、雨、雷电、污、雾等恶劣环境下运行，发生故障的机率极高，且对于系统中发生的瞬时故障能及时、准确的定位故障点，然后分析事故原因，尽早发现、排除事故隐患，是保证供电可靠性的前提条件，也是每个电力工作者的首要任务。
随着科学技术的不断发展，行波测距技术在电力系统中的应用逐渐普遍起来，作为一名变电站值班员必须对此技术有所了解。
1 三种故障测距方法的对比根据测量原理，线路故障测距可分为：阻抗测距法、故障测距法、行波测距法。
三种测距方法的优越性对比如表1。
表1 三种测距方法的优越性对比从表1中可以看出，行波测距在准确性、应用范围两方面优于其它两种测量方法，但是对测量装置以及通信技术要求较高，所以行波测距的经济性较差，且装置的误差不易消除。
随着科学技术的不断完善，相信这些缺点将不再制约行波测距技术的发展。
2 行波的概念行波是输电线路发生故障后，在故障点产生的向线路两端传播的暂态故障波形，它的传播速度接近于光速且基本恒定，不受线路参数、线路负荷以及过渡电阻的影响，如果在线路两端能够精确的测量到行波到达时间，通过简单的数学计算即可得到故障点到测量点之间的距离，行波测距装置就是根据这一原理制成的。
智能电网行波故障测距系统应用方案
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１０２６．２０１２．１４．０１４智能电网行波故障测距系统应用方案郭宁明，覃 剑，汤 飞，李 冰（中国电力科学研究院，北京市１００１９２）摘要：输电线路故障测距系统是由测距终端装置和测距主站构成的，文中介绍了应用于智能电网的故障测距系统与传统测距系统的区别与改进。
与现有系统相比，智能变电站内的测距终端装置在信号接入方面采用了分布式采样方式并提供了与电子式互感器的接口，在站内通信方面则解决了装置ＩＥＣ ６１８５０标准通信问题。
同时，研究了在测距主站中利用区域电网信息提高测距系统整体可靠性的途径，并且利用暂态量信息进一步开发了故障分析系统，使其具备了初步的电网故障诊断能力。
关键词：故障测距；输电线路；智能电网；智能变电站收稿日期：２０１１－０７－１０；修回日期：２０１２－０２－２８。
０ 引言输电线路行波故障测距系统主要用于故障点位置的快速查找，是保证电网安全稳定运行的一项重要技术［１－４］，因其相对保护／录波等装置使用的阻抗测距法具有测距精度高、可靠性好的特点，在国内电力系统中获得了广泛应用。
在辽宁、四川等地已形成了覆盖２２０ｋＶ以上电压线路的集中式、网络化的输电线路故障测距系统。
随着智能电网建设的开展，从电网自愈性来说，对电力系统故障后快速恢复提出了更高的要求，因此，输电线路精确故障定位越发显得重要。
但原有的故障测距系统也体现出以下不足。
１）信号接入方式落后：现有的站内测距终端装置难以接入电子式互感器信号，同时，需要将信号电缆引入控制室进行集中式采样，不符合智能变电站工程技术要求。
２）信息共享水平低：原有的测距装置一般通过ＩＥＣ ６０８７０－５－１０３等协议上送测距结果，但其录波数据未提供给其他装置／系统使用，同时也无法调用其他装置／系统的数据。
３）全网信息未充分利用：现有测距系统在算法上一般考虑线路两侧数据，而实际运行经验表明，如能利用全网信息，将有效提高测距系统的整体可靠性，并能扩展其应用范围。
故障行波测距方法在电力系统中的应用
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及 时 修 复线 路 和 快 速恢 复 供 电 非 常 有 利
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针 对 行 波 测 距 方 法 在 绝 缘 击 穿 导 致 的 故 障
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应 用 中 出 现 的 测 距 精度 问 题 进 行分析 并 提 出 改进 措 施 率 非 常 低 各 种 闪 络 造 成 的 线 路 故 障 中
故 障行 波 测 距 方 法在 电 力 系 统 中 的 应 用
赵
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国 网保定 供 电 公 司
河北 保 定
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摘
要 故 障 行波 测距 方 法在 电 力 系 统 中 的 应 用 提 高
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测 距 精 度 对 线路 巡 线和 事 故 抢 修 非 常 有 利 但 在 实 际 应 用 中 仍
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行波故障测距浅析及配置建议
行波故障测距浅析及配置建议【摘要】：本文介绍了行波故障测距的概念和原理，对两种典型的行波测距方法――单端行波测距法和双端行波测距法的优缺点进行分析，并结合不同电压等级的输电线路，提出了符合对应电网要求的配置建议。
【关键词】：故障测距行波XC-21 输电线路引言对220kV及以上电压等级的电网，当线路发生故障后，必须进行寻线，以寻找故障点，根据故障造成的损坏程度判断线路能否继续运行还是须停电检修。
高压输电线路故障的准确定位，能够缩短故障修复时间，提高供电可靠性，减少停电损失。
对于占绝大多数的能够重合成功的瞬时性故障来说，准确地测出故障点位置，可以区分是雷电过电压造成的故障，还是由于线路绝缘子老化、线路下树枝摆动造成的故障等，从而及时发现事故隐患，采取有针对性的措施，避免事故再次发生。
因此，线路故障后快速寻找故障点就成为保证电网安全稳定运行的一项重要技术，输电线路精确故障定位具有重要意义。
行波测距是利用高频故障暂态电流、电压的行波来间接判定故障位置，包括单端行波测距法和双端行波测距法。
由于其有着较高的精度和准确率，基于行波原理的测距装置已得到较为广泛的应用，其推广和应用对输电线路运行的安全性、经济性和可靠性具有重大意义。
本文介绍了行波故障测距的概念和原理，比较了两种典型的行波测距的方法，根据其特点提出了配置建议。
1行波故障测距原理1.1行波的基本概念线路上任一点电压、电流值实际上是许多个向两个不同的方向传播的电压、电流波值的代数和。
这些电压、电流波以一定的速度运动，因此称为行波。
运动方向与规定方向一致的行波，为正向行波，而把运动方向与规定方向相反的行波为反向行波。
规定由母线指向线路的方向为正向，则由母线向线路运动的行波叫做正向行波（V+、I+），而由线路向母线运动的行波叫做反向行波（V-、I-）。
输电线路故障时，相当于在故障点加上了与该点故障前电压大小相等，方向相反的虚拟电源。
这个虚拟电源产生向线路两端运行的电压、电流行波，经过多次反射、衰减，进入一个新的稳态。
输电线路故障行波分析与测距探讨
输电线路故障行波分析与测距探讨摘要：基于输电线路故障时产生的暂态行波进行故障定位，既能满足超高压输电线路对保护装置迅速动作的速度要求，还能对故障进行精确定位，且基本不受故障类型的影响。
影响行波故障测距精度的主要因素有行波的速度和行波波头准确到达时刻的标定。
针对常用的行波波速确定方法——公式法和在线测量法，通过在不同线路长度、不同故障距离下的仿真分析得到相对应的行波波速，并将所得到的波速用于同一故障距离测量，通过对测距结果对比分析，找出在某种故障距离下的最优波速，从而达到提高测距精度的效果。
通过仿真分析发现，在线实时测量波速在合适范围内的测距精度比固定波速的测距精度高，满足规范标准对测距误差不超过1%的要求。
关键词：输电线路；故障测距；暂态行波；行波波速引言经过电网改造与升级，我国的输电线路传输功率、电压等级越来越高；但由于我国地理环境复杂，输电线路所经区域跨度大、环境变化与差异大、加上季节与气候、天气与温差等的影响，给电力系统带来了诸多故障。
另一方面，随着我国各地区经济提升、城市发展、生活水平改善，人们对于基础的电力供应需求也在不断上升，而有的地区却存在电力过剩，全国在总体上表现出一些剩余与紧缺现象交叉一起的现象，也就是说电力的量在地域分布极不均衡，给发电企业的发展带来了诸多负面压力，所以，需要以市场为导向积极推动电力输送与资源共享，当然由于调度范围广，所以途经各处环境复杂、故障多发，为了解决这些问题，目前已经出现了新技术，比如，行波分析与测距技术就是其中之一，可操作性强，适应范围较为普遍，值得进一步深入讨论。
1概述高压输电线路故障测距办法主要有两类：一是阻抗法，二是行波法。
阻抗法以工频电气量为根底，经过求解差分或微分方式表示的电压均衡方程式而完成故障测距，这种算法大局部是树立在一种或几种简化假定之上。
而经历标明，这些假定经常带来很大的误差，经过对这些误差进行补偿或者采用多端线路数据，能够在一定水平上进步算法精度，但关于某些系统构造或故障类型，阻抗算法存在明显缺乏，如高阻接地，多电源线路，断线故障，分支线路，线路构造不固定，有时同杆、有时分杆架设的双回线，直流输电线路等。
行波故障测距系统在智能电网中的应用
行波故障测距系统在智能电网中的应用作者：黄晶汪亮来源：《华中电力》2013年第04期【摘要】近几年，国网公司大力推进智能电网的建设和改造，智能电网已成为电网运行应用和管理研究的发展趋势。
IEC61850标准的颁布和智能电子设备的采用使得变电站一、二次设备结合成为现实，从根本上改变了传统变电站二次设备的基本面貌，同时为智能电网的实现奠定了基础。
现阶段我国的输电线路故障测距系统一般是通过测距终端装置与测距的主站共同构成，本文重点介绍应用在智能电网中的故障测距系统与传统测距系统的区别和改进情况。
和传统测距系统相比较，智能电网中的测距系统在信号接入层面上运用了分布式采样方式，主要依赖电子式互感器提取电气信息，使故障分析系统具备了初步电网故障诊断能力，对输电线路运行的安全性、经济性和可靠性的作用也日益突显。
【关键词】故障测距；输电线路；智能电网引言现阶段，电网模式日渐庞大，输电线路电压等级越来越高，长度越来越长，所处地理环境越来越复杂，因此发生线路故障的可能性和次数也无可避免会增加。
行波故障测距系统主要都是用于故障点发生位置方面的快速查找功能，是根据行波传输理论，当输电线路发生故障时，由故障点产生的行波以接近光速传向整个系统，在传输过程中，在母线、设备等阻抗不连续的地方发生反射和折射。
因此测量并记录故障点产生的行波到达母线的时间就可以实现故障测距。
随着智能电网建设的深入开展，从电网自愈性来说，对电力系统故障后快速恢复提出了更高的要求，因此，输电线路精确故障定位越发显得重要。
为使高压线路故障测距的作用得到充分发挥，故障测距系统应在可靠性、准确性、经济性和方便性等方面满足相应的要求。
1.可靠性这就要求测距装置既不能拒动也不能误动，对于线路上所有发生的故障能够正确的动作并得出准确的测距结果。
2.准确性故障测距系统准确性的高低通常是以测距误差来评定，这就要求测距结果要达到足够的精度才能确定所测得结果准确，才有可能说明此套故障测距系统是成功的。
新型行波故障测距装置在智能变电站中的应用
新型行波故障测距装置在智能变电站中的应用摘要：智能变电站是建设智能电网的重要组成部分，由于现有书店线路行波测距装置应用到智能变电站中存在行波故障信息提起等严重问题，通过应用新型行波故障测距装置，解决电子式互感器中提取行波故障信息的难题，有利于促进智能电站管理水平的提升。
本文简单探讨新型行波故障测距装置在智能变电站中的应用。
关键词：智能变电站；新型行波故障测距装置；行波故障一.引言随着IEC61850标准的提出和智能电子设备的采用，使得智能变电站的建设成为现实。
目前我国正在大力推进智能变电站的建设，智能变电站已成为管理、应用的重点研究对象。
在智能变电站中，由于设备运行方式和常规变电站不同，原有设备无法正常工作，需要进行改进。
输电线路行波测距装置就存在类似的问题。
二．智能变电站故障测距系统概述1.智能电网故障测距系统构成。
智能电网故障测距系统的构成与现有测距系统类似，由变电站内的测距终端装置及测距主站构成。
测距终端装置负责数据的采集、发送，测距主站完成计算、信息发布等功能。
测距主站可以就地配置也可配置在远方，配置远方主站更有利于后期维护与管理。
测距终端装置和测距主站均就地配置时，一般统称为测距装置。
2.智能变电站故障测距装置为了符合智能变电站各项技术要求，智能变电站故障测距装置必须做出较大改动，与传统变电站故障测距装置的区别见（图1，图中ＭＭＳ为多媒体短信服务，ＧＯＯＳＥ为通用面向对象的变电站事件），体现在以下几点：（1）数据的就地采集；（2）装置的ＩＥＣ６１８５０标准通信；（3）算法程序改进，主要体现在增加阻抗法测距及过渡电阻估算等功能。
3. 行波法故障测距的原理及分类近年来，全国电网逐渐升级换代，变电站容量不断增大，作为各变电站间能量传输的通道，高压输电线路在电力系统中地位显得越来越重要，高压输电线路的可靠性相对整个电网的安全运行也具有越来越重要的作用。
随着电压等级从超高压到特高压不断发展，电力系统对电网安全运行的要求越来越高，输电线路发生故障后的影响也将会越来越大，对线路修复的准确性和快速性也提出了更高的要求。
电力系统输电线路故障测距方法浅析
电力系统输电线路故障测距方法浅析摘要：输电线路故障测距用来解决线路故障定位问题。
论文详细分析了阻抗测距法和行波测距法的原理及优缺点。
目前云南电网行波测距大部分只用在500kV线路。
由于行波测距应用不广泛，绝大部分运行人员对行波测距装置不熟悉。
论文旨在提高运行人员对行波测距认识，不断提高对该装置的管理水平。
关键词：故障测距；阻抗测距；行波测距输电线路故障测距就是运用输电线路故障时的一些电气量通过计算来确定故障点与变电站的距离，简单地说就是故障点定位。
精确的故障测距能够减轻人工巡线的工作量，缩短故障修复时间，减少停电损失，同时也能发现造成线路瞬时故障的绝缘薄弱点、线路走廊下的树枝等事故隐患。
目前，常用的故障测距方法主要有阻抗测距发和行波测距法。
故障录波器和保护装置测距功能就是利用阻抗测距法，行波测距装置是利用行波测距法。
1 阻抗测距法阻抗测距法是根据输电线路故障时测量到的电压、电流计算出故障回路阻抗。
由于输电线路阻抗近似均匀分布，即线路单位长度阻抗可知，从而可以求出故障点到变电站的距离。
变电站内使用的线路保护装置和故障录波器都是运用阻抗测距法来实现测距功能。
新建线路投运前，线路施工人员都要对线路参数进行测试，测出线路长度L，线路阻抗R+jX等参数。
并将测量出的线路长度和阻抗等参数作为定值置入线路保护装置和故障录波器。
图1 输电线路集中参数简图输电线路集中参数简图可表示为图1。
图中M为变电站保护安装处，K为故障点，Um和Im是故障时刻的保护安装处的电流电压。
Zm=Um/Im即为故障时M到K点的阻抗值，由于输电线路单位长度阻抗z=（R+jX）/L已知，不难得出故障点K到变电站M的距离：Lk=Zm/z=Um·L/Im（R+jX）研发人员只要将上述计算公式以程序的形式置入装置，很容易就能得到故障点到变电站的距离。
在上述推倒过程中，我们考虑的是非串补线路且故障点接地电阻近似为0（金属性接地）的情况。
智能变电站电子式互感器用于行波测距存在的问题及解决办法
智能变电站电子式互感器用于行波测距存在的问题及解决办法智能电网的建设是根据各地区负荷用量分布和自然能源分布特点，适应我国长远经济社会健康发展而提出的电网发展方式。
它的突出特点是：对各类能源，尤其是大规模风力发电和光伏发电的接入和送出适应性强;大大提升系统的安全性和运行控制的灵活性，可以有效抵御各种严重故障，减少事故风险;网络和市场功能强大，可以实现大规模、高效率地配置能源资源;互动水平比较高，各类用户对智能用电的需求可以更好地得到满足，全面提高电网服务质量和标准。
标签：智能变电站;互感器;行波测距;问题办法1 行波测距原理与技术1.1 行波测距原理行波测距的原理主要分为单段和双端两种方式。
从单段测距的方法来看，它主要设置故障的两个重要节点，我们将两个节点分别命名为A和B，A为行波的故障起始点，B为行波的故障结束位置。
工作者一般采用故障拦截的方式进行实体测量。
首先，在线路的一段会产生故障发射弧，我们将发射弧度进行提取，在系统化管理的基础上进行计算。
在标准化的电力测量上，将起始端到故障终端的相对长度和位置称为规范性模式。
另外，工作人员还可以利用波浪涌与故障点的投射进行计算，电流在两端母线运行的过程中会出现时间差异，在实际测试过程中这种差异是不容易被发现的。
所以，工作人员通常用一次性故障节点测量方式来取代分段测量，进行合理的模型建立与问题分析。
单段测距方式的优点在于故障点的选取较为简单，过程也不是非常繁琐。
而缺点则是行波的变化比较快，信息传播要求较高，要求互感器的适用性也要很全面。
1.2 输电线路中的行波过程在输电线路的运行过程中，行波一般是以均匀的传播速度进行发展的一种方式。
传输线分别以电阻、电容、电导为分布节点，在电流表面进行均匀传播。
在不加入介质的状态下形成平行双向或者是同轴线。
由于电磁场中的速度和效能能够互相转化，所以我们通常也将二者称作是变电厂的时效集合中心。
电磁波的传递方式分为两种，一种是限定空间与发展区域的速度辐射天线部分。
行波测距系统在电力系统中的应用
对 端母 线反 射波
图１ Ａ 型 行 波 测 距 方 法原 理 示 意 图
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）
（ １ ）
当故 障 点 在 靠 近 对 端 母 线 时 ， 行 波 测 距 装 置
感 受 到 的第 二 个 行 波 是 故 障 线 路 对 端 的 反 射 波 。
产生 的行 波在 故 障点 与变 电站母 线 往返 一次 的时 间 以及行 波 波速 在输 电线 路 上传 输速 率来 测量 计算 故 障距 离 。Ａ型行 波 测 距 方 法 原 理 简 单 ， 所 用 的装 置
装置 ， 借助通信通道利用故 障点产生的行波信号到 达母 线 的绝 对 时间 差 、 线 路 长 度 以及 行 波速 度 来 计
算 故 障距 离 。 由于 Ｂ型 行 波 测 距 方 法 是 利 用 故 障 发 生后 到达 母线 的第 一 个 行 波脉 冲信 息 ， 因此 不 存
．
６ ７ ．
故 障发 生时 ， 装设 在 母 线 处 的测距 装 置 通过 来 自故
．
Ｃ＝二＝二二二二 … 一
＝＝＝二二＝３
． ． ‘ 。
障线 路 电流互 感 器 的 故 障 电流 ， 得 到如图 １ 所 示 的
电 流行 波 波 形 。 由 于 线 路 开 关 与 线 路 的 波 阻 抗 不
故障点初始波 对端母线反射波 故障点反射波
就 要求 Ｇ Ｐ Ｓ及 通 道 的完 好 性 。Ｂ型 行 波 测 距 系 统
配 置如 图 ３所示 。
４ 三 种 行 波 测 距 方 法 的综 合 比较
从 故 障信 息处 理 过 程来 看 ， Ａ型 测 距 方 法 需 要
人 工 区分 清楚 是从 故障 点反射 过来 的行 波 还是 对端 母 线 反射来 的行 波 ， 又或 者 是 连 接 于 同一 母 线 上 的
试论电力电缆行波故障测距方法
试论电力电缆行波故障测距方法摘要：分析了行波故障测距方法的特点，在比较了行波测距法与阻抗测距法，并发现在电力电缆故障测距中行波测距法优于阻抗测距法基础上，明确了各类行波故障测距方法的优缺点，构想了行波法今后发展的方向。
关键词：电力电缆；行波；故障测距1行波测距方法原理与分类行波法的测距方法，即利用测量行波的传播时间以确定故障位置。
根据是否离线的需要，行波法可分为离线测距法和在线测距法。
根据产生行波的种类和测量方式的不同，基于行波法的测距方法可分为A、B、C型三种，以及利用由重合闸产生的暂态行波在测量点与故障点之间传播时间和由测量点感受到的故障开断初始行波浪涌与其在故障点反射波之间的时延实现单端输电线路故障测距的新方法。
其中后两种方法是近几年随着国内外学者对行波法研究的深入而产生的。
离线行波测距法又可分为脉冲法和闪络法。
2几种行波测距方法分析2．1A型测距法A型测距原理为：利用故障点产生的行波，根据行波在测量点和故障点之间往返一次的时间和行波波速确定故障点的距离。
A型测距法原理简单，所用装置少，同时不受过渡电阻及对端负荷阻抗的影响，理论上可以达到较高精度。
但长期以来，由于对故障点产生的行波特性及在三相线路上的传播特性认识不够，对信号采样、确定行波到达时间要求较高，所以未获得广泛应用。
近年来，国内外许多学者就此展开了大量的研究。
其中有利用暂态电流行波的测距方法，也有利用电压行波的测距方法。
相比较而言，采用暂态电流行波测距法的占多数，其原因是：（1）暂态电压信号不易获得；（2）波阻抗不易准确获得；（3）当母线上出线较多时，暂态电压信号较弱，而暂态电流信号却很强。
目前，A型法最大的问题是如何区分是故障点反射来的行波还是从端母线反射来的行波。
有的判别方法是比较故障线路暂态电流与参考线路暂态电流形成的反向行波浪涌与其对应的正向行波浪涌的极性，来识别有用行波浪涌，有的判别方法是基于同一根线上不同点反射行波的极性来区分。
行波测距技术在电力系统中的应用
故 障测 距装 置 的可 靠性 包含 不拒 动和不 误动
两方 面内容 ， 中不 拒 动 是指 监 视 线 路 内 部 发生 其 各种可 能性 的永 久 性 或 瞬时 性 故 障 时 ， 障测 距 故 系统应 能正 确动作 。
２ 准 确 性 ）
准 确性是 对 故 障测 距 装 置 最重 要 的要 求 ， 没
故 障分析法 是 利用故 障 时记 录下 来 的工频 电 压、 电流 量 ， 过 分 析 计 算 ， 出故 障 点 的距 离 。 通 求
利用两 端 电气 量 的故 障测 距 ， 以消 除故 障 可 电阻的影 响 ， 但计 算较 复杂 ， 需解 决两 端装 置的采 样 同步及通 信 问题 。
确 性 是 没 有 意 义 的 。 另 一 方 面 ， 果 测 距 误 差 太 如 大 ， 可 以说 测 距 误 差 不 可 靠 。 也
３ 经 济 性 ）
故障特 征迅 速准 确 地 测定 故 障 点 ， 不 仅 能够 缩 这 短 故 障 修 复 时 间 ， 高 供 电 可 靠 性 ， 少 停 电损 提 减 失， 并且减 轻 人 工 寻线 工 作 量 。对 于 占绝 大 多数 的能够重 合成 功 的 瞬 时性 故 障来 说 ， 准确 地 测 出 故 障点位 置 ， 可以 区分是 雷 电过 电压 造成 的故 障 ，
求。 国家 电 网 公 司颁 布 的 《 国 电力 调 度 系 统 “ 全 十
五” 技发 展规 划纲 要 》 线路 故障测 距提 出 了比 科 对 以往 更高 的要求 ， 即要求综 合误 差不 超过 １ 。 故障测 距 的准 确 性 和 可靠 性 是 有关 联 的 ， 可 靠 性是 准确 性 的前 提 条 件 ， 开可 靠 性 来谈 论 准 离
电力系统行波测距办法和发展探析()
电力系统行波测距办法和发展探析电力系统行波测距办法和发展探析摘要：随着科学技术的不断发展，越来越多的先进技术被应用到电力系统当中，行波测距技术就是其中一个。
行波测距就有较多的优势，如较快的定位速度、十分精确的测距等，目前在高压输电线路中主要应用该技术。
关键词电力系统行波测距办法发展首先，本文详细的分析了行波测距的方法，主要有单端测距法、双端测距法、三端测距法以及广域网络信息的行波测距法。
然后对行波提取及波速的确定进行了分析，最后对电力系统行波测距的发展进行了详细分析。
在电力系统中，对输电线路故障进行准确快速的寻找可以有效的降低工作人员的巡线压力与负担，并且修复故障的时间也进一步缩小，可以进一步提高电力系统供电的安全性、可靠性，减少停电发生的故障，降低停电带来的损失。
行波法是一种新型故障测距技术，与传统的故障测距技术相比，其具有较多的优势，如受到较少的线路负荷、系统参数、系统运行方式以及过渡电阻的影响，具有较好的发展空间与发展前景。
利用初始行波和测量端接收到故障点反射波的时间差，与行波波速进行有效的结合，从而对故障的距离进行确定，这就是行波测距法的基本原理。
行波测距法具有较快的定位速度、十分精确的测距以及较广的使用范围等特点，从而在电力系统中的应用日益广泛。
1行波测距的方法1.1单端测距法当电力系统发生故障的时候，因为初始行波没有相同的来源，因此测距原理具有A型、C型、E型、F型四个类型。
如果初始行波的来源点是故障点，那么就是A型；利用脉冲反射，对脉冲到达故障点并反射回测距装置所使用的时间对故障距离进行测量的原理是C型；对线路故障发生以后自动重合闸暂时所产生的行波进行利用，通过其在故障点与测距装置之间的传播对故障距离进行确定的原理是E 型；在发生故障的时候，断路器会发生跳闸，从而有暂态行波产生，根据此波对故障点距进行测量的原理就是F 型。
如果在输电线路中发生故障，那么要对A型、C型、F 型进行应用。
电力系统行波测距原理、应用和未来展望
测距原理—双端测距
M
i M侧
T1
i N侧
F
N
利用两台装置分别记录下行波到达的时刻（绝对时间） T1 T2,实现故障点的测距。
t
T2
t
LNF LMF = LMN
LNF
LMF
=
T2
T1*V
LMF =
(T1 - T2)v 2
LMN 2
LNF =
(T2 - T1)v 2
LMN 2
双端行波 测距的需要 具备的条件
双端测距算法主要问题：困扰双端测距算法精度的一个实际 问题就是双端录波数据的不同步采样问题，解决好该问题 将进一步提高阻抗法双端测距的应用价值。
阻抗法测距原理
•我们的成果：采用补偿算法，自动计算两端的不同步采样误差，
消除了两端的不同步采样带来的的影响，并且实现了计算过渡电阻的功 能。
•双端阻抗法测距精度：
电力系统行波测距原理、应用和 未来展望
1 行波测距原理、特点 2 行波+阻抗法相结合的综合测距原理、特点 3 行波测距装置现场运维 4 电压电流行波比较等问题 5 行波测距装置联网
☞ 1 行波测距原理、特点
2 行波+阻抗法相结合的综合测距原理、特点
3 行波测距装置现场运维
4 电压电流行波比较等问题
单端测距-故障点在中点以外
M
F
N
t2
t1
M
F
N
t4
t3
远端故障行波传播示意图
i
t1
初始行波
t2 t3
t
对端母线反射行波
故障点反射行波
故障点在线路中点以外且存在透射时，第二个行波脉冲是对 端反射波在故障点的透射。故障点反射波与一般对端母线反 射波极性相反。
行波法在配电网故障测距中的应用
图 ２中 ，设 在 ｔ ＝０时 刻 ，线 路 上 Ｆ点 发 生 金 属 性 接 地
故 障 ，故 障点 的 电压行 波 以波速 ｖ向两侧 传播 ，行波在 ｔ时刻到达检 测端 Ｍ，由于 Ｍ 点为 波阻抗变化点 ，行波发
生 反射 ，设该 点反 射 系数为 ，则 反射 波 Ｋ× ｒ ｕ 由检 测端 电流 的反 射 波 极 性 会 发 生 改 变 ， 电流 反 射 系 数 与 电 压 Ｍ 向故障点方 向传播 。由于 故 障点为 金属性短路 ，当反射 反射系数大小相等 ，符号相反 。 波到达 故 障点 时会发生 全反射 并改变极性 ，在 ，时刻又返 ，
ｌｔ ｔ ｒ ／ ｌ 一
（ ２ ）
直被认 为是个难 点。近年来 ，行 波法 日趋 成熟 ，其 优越性
当线路 出现开路 点 或行 波运 动到 线路 的开路 终端 时 ，
。 ，Ｋ＝ 。线路 中短路点 越来越受到 电力 行业 的重 视。尤其是 Ｃ型行波法 ，在故障 相 当于 一 。 ，有反射 系数 ＝１ ｉ一１ 相当于 ， 有反射系数 Ｋ ＝－ ， ＝ 。如果线路经阻抗接地 ， ｏ Ｉ ｌ 后 可 以重复 测距判 断，很大程度上 保证 了测量精度 ，在 配 电网故 障测距中有 较大的优势 。
传播 ，到达 Ｏ点 ，波阻抗 由 ｚ 变为 ，发生反 射和折射 ；
一
部分行波 （ 反射波 ） Ｚ 线路返回 ， 沿 】 另一部分行波 （ 透
射波 ）沿 Ｚ 线路 继续传播 。０点的反射 系数 可 以用反射 电 ２
压 （ 电流 ） 入 射 电压 （ 与 电流 ） 比来 表 示 ， 之 电压 反 射 系 数 为 ：
结果表 明测距精度 满足实 际要求 ，从而验证了 Ｃ型行 波法在配 电网故障测距 中的可行性。
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智能电网行波故障测距系统的应用方法探讨
故障测距系统的构成部分主要有两种，第一种为终端装置，第二种为主站。
随着电力电子技术的快速发展，在电网建设中也融入了智能化技术，基于智能电网的构建也相应的产生了智能变电站，在变电站内部的故障测距系统终端装置中使用了不同的采样方式，并利用不同的装置解决了以往的通讯问题。
本文分析了智能电网和传统故障测距系统之间存在的差异，探讨了在测距主站中如何保障测距系统可靠运行的有效措施，并提出了可以对故障进行智能化分析的系统，提高了电网故障的诊断效率。
标签：智能电网;行波故障;测距系统;应用方法
行波故障测距系统是使用极其广泛的一种系统，和传统的阻抗测距法相比，具有准确度高、可靠性高的优势，特别是在辽宁等地区已然形成了完善的测距系统。
智能电网建设速度的不断提高，使得智能电网的规划和建设范围都有所扩大，因此为了保证稳定供电和人们生活的正常运行，就必须要在电力系统发生故障之后，在最短时间内完成供电恢复。
在这种情况下传统的测距方法体现了极大的劣势，必须要根据智能电网的特点设计符合实际故障检测需求的测距系统。
一、传统测距系统存在问题
第一，传统的测距方法在信号接入方式方面存在着落后的现象。
目前很多变电站内的测距终端装置无法和电子式的互感器信号相匹配，导致二者无法进行连接[1]。
并且在采样的过程中需要把信号电缆放置于控制室的内部，才能够开展集中式采样工作，降低了采样的效率，也无法满足智能化变电站对技术的要求。
第二，无法完成高效的信息共享。
在传统的测距系统中会通过各种协议将测距结果上传，但是测距系统的录波数据无法向其他不同的装置或者系统进行数据传输，相应的也无法从其他装置中或者系统中获取数据。
第三，没有对电网的整体数据和信息进行有效的利用。
传统的测距系统只会考虑到在输电线路左右两侧的数据，因此导致算法无法对电网整体的数据进行合理的应用，导致系统运行的可靠性受到影响，也缩小了系统的使用范围。
二、智能电网故障测距系统构成
在智能电网下故障测距系统仍然是以原有系统为基础进行构建的[2]。
测距终端装置主要负责的工作内容是采集电力系统或者电网在运行过程中产生的数据，并通过设定好的方式和途径发送到相应的位置。
测距主站则是负责对数据和信息进行计算和分析，并对外进行信息发布。
测距主站具有就地配置的特點，但是为了减轻后期主站维修和管理的工作压力和难度会选择在远方进行测距主站的配置。
如果故障测距系统均选择就地配置的时候则会将其组合后的结构统一称之为测距装置。
三、智能电网行波故障测距系统的应用
（一）故障测距装置
1.装置结构以及信号接入
为了保障输电线路的稳定运行，需要对输电线路所遇到的故障进行及时处理，因此需要对测距系统进行不断的完善，保证可以在短时间内寻找到发生故障的位置[3]。
智能电网的变电站通过分层分布的方式来设计装置的整体结构，根据功能不同的特点分为设备层和间隔层两种设备。
且智能变电站的测距装置会根据本身所携带的数据完成单元采集工作，达到了就地采样的效果，在此之后可以利用合并单元使其达到时间同步。
在完成同步工作后利用光纤将数据传输给测距主站，主站对数据实施后续的一系列处理，只需要通过网络即可完成，不需要再次铺设其他的电缆装置。
在测距装置中负责信号采样的结构频率可以达到500kHz之上，相对于传统的装置而言频率大幅度提升，因此在实际的施工过程中会利用自定义协议完成数据传输工作。
传统和智能变电站中的合并单元存在着较大的差异，需要通过文件来达到数据共享的效果。
信号接入方式的选择需要建立在传感原理以及采集器安装手段之上，整体结构仍然为分布式。
2.IEC61850标准通信
在故障测距系统的通信装置设置过程中，会设置站内以及站间共两个部分的通信装置，其中站内通信的建设是与传统故障测距系统有明显差异的一部分[4]。
智能变电中测距装置利用以IEC61850为标准的MMS通信模式，可以将测距装置的信息进行上传到不同的平台之中。
GOOSE是能够及时采集到不同开关情况数据的通信部分，需要建立在准确的建模以及标准通信的完成。
建模过程中需要注意的两大要点分别为：（1）设计服务模型，要想实现IED所具有的通信功能，必须要保证GOOSE的通信服务以及定制组操作等其他通信服务的落实。
定制组操作、报告控制功能以及日志功能是必不可少的重要功能，其余的功能可以在现场进行配置。
（2）明确具体的逻辑节点，要求在逻辑设备的内部必须要含有三个种类的逻辑节点。
明确数据对象时可以结合具体的工程情况对数据对象进行自由化的配置。
在实现标准通信时需要先将日志进行初始化、内存进行初始化、底层通信功能进行初始化，之后对有关文件进行解析，结合所生成的对象空间完成通信服务。
（二）故障测距系统主站
主站具有信息共享的特点，可以使用暂态电气量的手段达到对故障实施初步诊断的效果，并且还可以从中提取出发生故障的主要原因[5]。
主站可以对一定区域范围内的终端数据进行调用，能够保证电网可以利用自适应的方式完成参数修正。
测距主站的应用包括三个要点：（1）故障分析系统，即对故障的出现原因进行分析，根据具体的电流波形进行判定，常见的原因包括雷电击穿、短路、短线或者站内设备损坏等。
（2）故障定位系统，能够及时寻找到发生故障的区域，但是测距终端装置的应用效果、GPS时差会影响到定位系统的工作效果，随着智能电网快速建设，这种因素所产生的影响也持续提升。
（3）能够做到对线路长度
进行自主适应的测距方法。
在实际电路系统运行的过程中，经常会由于线路长度错误而影响到测距的精度，可以利用区域电网对线路的实际长度进行核对和检验，或者选择单端测距法也可核对出正确的线路长度。
未来集成化技术将会在智能电网中有着更多的应用，因此之后电力行业会选择建设统一式的测距主站，对于电力行业的健康发展和电力系统运行稳定性的提高均有重要意义[6]。
结束语：
行波故障测距系统目前已然成为了一种较为成熟的故障检测技术，在电力系统的故障检测工作中占有较大的比重。
近年来，电力行业纷纷引进各种自动化技术以及新型的通信技术，为测距系统的快速发展和进步提供了重要的数据支持。
目前在智能电网的变电站内部会选择分层分布的方式来组织测距终端装置的结构，并且也利用这种方式进行集中采样工作，可以和电子式的互感器进行连接。
测距系统的终端装置通信水平也大幅度提高，可以满足IEC61850所提出的标准和要求。
参考文献：
[1]薛士敏，刘冲，刘存甲，等.直流配网下基于线性方程组系数逆矩阵范数估计的单端测距原理[J].中国电机工程学报，2020，40（05）：1443-1453.
[2]薛士敏，刘存甲，李蒸，等.基于控保协同的环形直流微网单端测距保护技术[J].电力系统自动化，2020，44（05）：122-129+269-274.
[3]卜威，王韬，普凯.电力电缆故障诊断技术在智能电网中的应用研究[J].机电信息，2019（17）：23+25.
[4]张璇，王敬华，刘国栋，等.基于行波法的铁路自闭/贯通线路故障测距技术[J].国网技术学院学报，2017，20（04）：11-14+41.
[5]李斌，张纪航，刘海金，等.基于波形相似度分析的直流输电线路故障测距[J].电力自动化设备，2019，39（09）：27-32+53.
[6]薛士敏，陆俊弛，刘冲，等.基于虚拟线路阻抗的MMC-HVDC输电系统单端故障测距方法[J].电网技术，2019，43（08）：2868-2875.。