国内外研究现状和发展动态
一、配电网故障行波定位方法研究现状
输电线路故障行波由故障点产生，沿线路以接近光速的速度传输到线路两端变电站，并在波阻抗不连续点发生反射和折射。如能准确记录故障初始行波及此行波的反射波，则可采用单端行波定位方法计算出故障距离，但来自故障点的反射波难于识别，此原理在实际应用中成功率不高；如在线路两端记录其初始行波到达时刻，而不考虑后续的折反射波，利用双端行波定位原理精确计算出故障点位置。由于故障行波定位仅需测量行波波头到达时间，无需对信号的频谱进行复杂分析，检测的特征量稳定、可靠、实现方便，因此行波定位在电力系统广泛应用。
同样，配电网故障行波定位方法可分为单端定位、双端定位和网络定位。
C型行波法属于单端定位方法，由于其原理的特殊性，已成功应用于多分支的配电网络。杨以涵课题组在C型行波法的研究方面做了大量研究，时也发表了不少相关的高水平学术论文，文献[1]利用注入脉冲信号在正常线路与故障线路中的不同的反射特性可以实现故障定位；后来在此基础之上也多次进行了改进，并提出了多种改进的C型行波法和其他与C型行波法相结合的综合定位法[2]，取得了不错的效果；文献[3]在线路始端注入高幅值窄脉冲并检测从线路返回的波形，比较进行自适应滤波后正常和故障两种情况下的波形，得到故障距离。提出行波传输的特征波的概念。通过分析故障录波的特征波，来确定故障分支。将故障测距和故障分支结果结合起来达到精确定位。
对于其它配电网单端定位方法，文献[4]提出了基于数学形态学的配电网行波故障测距方案。在利用数学形态学对采集到的行波数据进行滤波后, 利用多分辨形态梯度变换提取行波波头的模极大值, 进而确定故障点，该方法可有效排除干扰信号，辨识故障点的反射信号；文献[5]利用小波包处理故障行波信号寻找信号奇异点，识别来自分支节点及其端点的反射信号，来确定故障区段；在确定了故障区段的基础上，找到与故障点相关的2个反射波，并由这2个波的最大相关时间计算得到故障点到检测端的距离，该定位方法主要与故障位置、线路结构有关，有较高的准确性；解决了行波反射波难以辨识的难点，文献[6]提出了利用零模行波分量和线模行波分量速度差的故障测距新算法，只判断零模行波分量和线模行波分量到达线路电源侧的初始行波波头，不受分支和反射波的影响。单端定位方法的主要难点是：难以辨识来自故障点/对端母线的反射波与来自波阻抗不连续点的反射波。
双端定位方法是利用故障行波第一波头到达输电线路两侧变电站的时间差进行定位计算。由于配电网系统特有的多分支树型线路结构，混合线路中行波波速不恒定等因素，传统的双端行波定位方法原理难以适用于配电网，因此，有学者对此方法进行优化，提出了基于时间变量的故障搜索算法，克服了波速不连续对故障测距的影响，能够有效地对配电网混合线路进行故障定位。但该方法没有解决配电网结构复杂，多分支而引起的伪故障点的问题[7]-[9]。
网络定位方法是融合各变电站记录的初始行波波头到达时刻进行定位计算。该项目导师前期对高压输电网故障行波网络定位进行了深入研究，实现了基于整个电网的故障行波定位网络和基于网络的故障行波定位方法，实验室测试和现场运行均取得了良好的效果。该项目拟把导师前期研究的高压输电网故障行波网络定位的思想拓展到配电网。提出了基于图论的配电网定位方法，适用于结构较为简单的配电网[10]。文献[11]提出了一种多端行波故障定位方法。将配电网网络时间信息传输到故障管理中心，选取时间最短的三个变压器首先确定故障区域，然后排除伪故障点进而确定故障位置。文献[12]提出了主、辅测距系统，在配电线路的主干线路两侧装设测距装置，在分支线路末端装设测距装置，构成多端测距模式，通过和主干线路两侧的测距装置相互配合实现对分支线路故障的精确定位，降低行波定位在辐射状配电线路上应用所带来的投资及维护成本。
虽然国内外已经对配电网故障定位技术进行了广泛而深入的研究，并取得丰富的成果，但均存在一些缺点，无法充分满足配电自动化运行的要求。为此，本项目将立足新思路、采用新技术，将交流输电网故障行波定位的思想拓展到配电网，利用暂态行波信号传播速度快，不受系统运行方式变化的特点，有望实现快速、准确、可靠的配电网故障定位。
二、参考文献
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