基于無(wú)線傳感裝置的配電網(wǎng)故障定位與自愈系統(tǒng)研究

張學(xué)清，梁中會(huì)，張 瑩，叢志鵬，王成福

（1.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司煙臺(tái)供電公司，山東 煙臺(tái) 264001；2.電網(wǎng)智能化調(diào)度與控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（山東大學(xué)），山東 濟(jì)南 250061）

·電網(wǎng)技術(shù)·

基于無(wú)線傳感裝置的配電網(wǎng)故障定位與自愈系統(tǒng)研究

張學(xué)清1，梁中會(huì)1，張 瑩2，叢志鵬1，王成福2

（1.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司煙臺(tái)供電公司，山東 煙臺(tái) 264001；2.電網(wǎng)智能化調(diào)度與控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（山東大學(xué)），山東 濟(jì)南 250061）

當(dāng)前的配電網(wǎng)故障分析中，依然存在接地故障選線不可靠、接地故障無(wú)法自動(dòng)定位與隔離以及難以恢復(fù)非故障區(qū)段自動(dòng)供電等問(wèn)題。據(jù)此，提出了一種基于無(wú)線傳感裝置的配電網(wǎng)故障定位與自愈方法。該方法首先基于場(chǎng)感應(yīng)原理設(shè)計(jì)了非接觸式的無(wú)線電壓、電流傳感裝置，該裝置具有較高的可靠性、靈活性與經(jīng)濟(jì)性；其次提出可適應(yīng)于含有多T接線路的基于雙端行波測(cè)距原理的故障選線與定位方法；最后將通信系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)、GPRS系統(tǒng)與現(xiàn)有配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)與配合，構(gòu)成了配電網(wǎng)故障定位與自愈系統(tǒng)。研究分析表明，通過(guò)開(kāi)發(fā)配電網(wǎng)故障定位與自愈系統(tǒng)，可有效提高配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，具有重要的理論與實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

配電網(wǎng)；故障定位；自愈；行波法；故障選線

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的規(guī)模日益變得龐大、復(fù)雜，如何保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠供電已成為目前電力研究人員和專家們重點(diǎn)研究的問(wèn)題［1］。

配電網(wǎng)直接與多種多樣的電力用戶、供熱小火電、分布式電源等相連，使得網(wǎng)絡(luò)更為復(fù)雜，并具有自身的特點(diǎn)。在配電網(wǎng)絡(luò)中一旦有故障發(fā)生，如果未能及時(shí)定位并予以修復(fù)，將造成用戶經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重時(shí)有可能發(fā)生大范圍的停電事故，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失；同時(shí)，在日常生產(chǎn)、生活中，對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求，這對(duì)于電網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性提出了更為嚴(yán)格的要求，必須保證重要電力設(shè)施可靠、穩(wěn)定、高質(zhì)量的供電。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，運(yùn)行調(diào)度人員需要及時(shí)從監(jiān)控系統(tǒng)采集的大量信息數(shù)據(jù)中對(duì)電網(wǎng)故障進(jìn)行定位，確定故障元件及類型，隔離線路故障區(qū)間，及時(shí)恢復(fù)非故障區(qū)段的供電，保證用戶持續(xù)穩(wěn)定的電力供應(yīng)；同時(shí)對(duì)故障元件及時(shí)制定搶修方案，在最短時(shí)間內(nèi)將故障排除，恢復(fù)故障用戶的供電，減少用戶的財(cái)產(chǎn)損失。因此，如何能夠在故障發(fā)生后，及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行定位并恢復(fù)用戶供電成為當(dāng)今關(guān)乎電網(wǎng)運(yùn)行可靠性乃至國(guó)計(jì)民生的研究熱點(diǎn)［2］。

目前配網(wǎng)運(yùn)行方式主要采用小電流接地方式，即主變中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線圈接地或經(jīng)中阻接地方式。由于系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)的主要特性是零序電壓、零序電流發(fā)生變化，因此，目前的故障選線通常采用圍繞零序電流的基波、諧波穩(wěn)態(tài)相量或暫態(tài)量或者上述方法的綜合［3］。但基于穩(wěn)態(tài)向量法的選線在實(shí)際運(yùn)行中仍受到系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響；基于暫態(tài)法的選線受接地電阻大小及接地瞬間電壓過(guò)零點(diǎn)影響，致使集成于配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)（DAS）可能存在故障選線不可靠的情況，從而迫使運(yùn)行調(diào)度人員不得不重新回到依靠試斷開(kāi)線路的方式進(jìn)行故障選線，造成非故障用戶停電以及選線效率的下降，與當(dāng)代電網(wǎng)高度自動(dòng)化水平不相適應(yīng)。同時(shí)，配電網(wǎng)線路短路故障發(fā)生時(shí)，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)難以較準(zhǔn)確地確定故障位置，需要運(yùn)行調(diào)度人員依據(jù)DAS系統(tǒng)提供的相關(guān)信息通知相關(guān)單位人員進(jìn)行故障巡線，造成事故處理效率低下。

針對(duì)以上問(wèn)題，提出利用行波測(cè)距原理進(jìn)行線路故障定位，同時(shí)對(duì)DAS故障選線不準(zhǔn)確的問(wèn)題，提出采用綜合法進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的故障選線?；趯ｉT的行波信息采集裝置，利用先進(jìn)的感應(yīng)式非接觸傳感器，基于GPS同步時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)線路行波信息的量測(cè)；利用行波測(cè)距原理在線路故障發(fā)生后最短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)故障定位，為調(diào)度員及時(shí)處理故障提供有效依據(jù)；在此基礎(chǔ)上，結(jié)合目前電網(wǎng)采用的配電自動(dòng)化系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)非故障區(qū)間的及時(shí)恢復(fù)供電，全面提升了配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的自愈能力，具有領(lǐng)先的技術(shù)創(chuàng)新性和應(yīng)用可行性。

1 雙端行波測(cè)距理論

現(xiàn)代行波測(cè)距理論方法主要包括單端法、雙端法以及三端法，當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的是雙端法［4-8］。當(dāng)輸電線路故障后，在故障點(diǎn)附加電源的作用下，線路上將出現(xiàn)接近于光速傳播的電壓和電流行波。其中，單端法主要根據(jù)初始波到達(dá)檢測(cè)母線的時(shí)間和來(lái)自于故障點(diǎn)反射波到達(dá)檢測(cè)母線的時(shí)間差構(gòu)成單端行波故障定位；而雙端行波測(cè)距方法主要根據(jù)第一個(gè)初始行波信息到達(dá)兩端的時(shí)間差實(shí)現(xiàn)測(cè)距；三端法在基本原理上與雙端法相類似。本文主要采用雙端法原理進(jìn)行研究分析，雙端行波測(cè)距原理為

式中：DMF為故障點(diǎn)到測(cè)距點(diǎn)間的距離；L為兩端測(cè)距間的線路長(zhǎng)度；v為行波傳輸速度；tM1、tN1分別為兩端測(cè)距裝置檢測(cè)到行波波頭的時(shí)間。

由此可以看出，利用兩端行波測(cè)距裝置檢測(cè)到行波波頭的時(shí)間即可進(jìn)行故障定位。相對(duì)傳統(tǒng)的阻抗測(cè)距方法或單端行波測(cè)距方法，利用雙端測(cè)距方法具有更高的測(cè)距精度與可靠性。

然而，實(shí)際雙端測(cè)距應(yīng)用中，線路兩端的時(shí)間對(duì)標(biāo)問(wèn)題依然會(huì)影響到雙端法的測(cè)距精度，基于此，主要采用GPS方法實(shí)現(xiàn)線路兩端測(cè)距裝置的時(shí)間對(duì)標(biāo)問(wèn)題，據(jù)此分析兩端的故障行波測(cè)量數(shù)據(jù)，可保證兩端的時(shí)間誤差不到0.001ms，而產(chǎn)生的故障距離測(cè)量誤差精度可達(dá)150m以內(nèi)。

2 無(wú)線傳感器信號(hào)檢測(cè)原理

依賴于微電子技術(shù)、光電半導(dǎo)體技術(shù)、光導(dǎo)纖維技術(shù)以及GPS同步時(shí)鐘技術(shù)的發(fā)展，感應(yīng)式傳感器的應(yīng)用與日俱增［9］。這種傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、非接觸、高可靠性、高精度、可測(cè)參數(shù)多、反應(yīng)快以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)中得到了廣泛應(yīng)用。該技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要集中在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)系統(tǒng)方面，而在輸、配網(wǎng)的故障定位技術(shù)中還鮮有提及。

在如圖1所示的三相架空輸電線結(jié)構(gòu)中，將輸電線路視為無(wú)限長(zhǎng)，根據(jù)畢奧-沙伐爾定律可推導(dǎo)得到架空輸電線路的工頻磁場(chǎng)與電流約束關(guān)系［10-11］。

在圖1所示的三相架空線路中，測(cè)量點(diǎn)位于B相下，設(shè)三相導(dǎo)線無(wú)限長(zhǎng)且平行于地面，三相導(dǎo)線中的瞬時(shí)電流分別為ia、ib、ic，參考方向如圖1所示。在與三相導(dǎo)線垂直的平面內(nèi)建立如圖1所示的坐標(biāo)系統(tǒng)。

圖1 三相架空輸電線路磁場(chǎng)計(jì)算結(jié)構(gòu)

圖 1中，ra、rb、rc分別表示為三相導(dǎo)線與該點(diǎn)的距離，由于測(cè)量點(diǎn)位于正下方，ra=rc；Ba、Bb、Bc分別表示三相電流ia、ib、ic單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度；μ0為空氣的磁導(dǎo)率。

由圖2可得該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平與垂直分量分別為

基于上文所述的檢測(cè)原理，設(shè)計(jì)了一種非接觸、感應(yīng)式的無(wú)線信號(hào)傳感系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電流、電壓無(wú)線感應(yīng)測(cè)試裝置、全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）和通信系統(tǒng)，其原理如圖2所示。

圖2 無(wú)線傳感器的場(chǎng)檢測(cè)原理

圖2 中，首先根據(jù)三相交流線路在空間中形成的電磁場(chǎng)，利用電感線圈的電磁感應(yīng)原理構(gòu)成線路電流的無(wú)線感應(yīng)測(cè)試裝置；繼而，依據(jù)線路對(duì)地電容構(gòu)成的對(duì)地電場(chǎng)，可將其等效視為由分散電容構(gòu)成的對(duì)地等效電容，由此根據(jù)不同位置間即不同電容間的電位差，實(shí)現(xiàn)線路對(duì)地電場(chǎng)間電位變化的感應(yīng)測(cè)量；最終將不同端點(diǎn)間的電壓電流測(cè)量信息通過(guò)無(wú)線通信系統(tǒng)匯集即可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、可靠的故障定位。該測(cè)距系統(tǒng)將內(nèi)置分布式的GPS，使全系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)的時(shí)標(biāo)能夠統(tǒng)一，進(jìn)一步提高故障測(cè)距精度與可靠性。

與傳統(tǒng)的通過(guò)電壓、電流互感器這類接觸式電壓、電流采集方式不同，所提出的電壓電流采集裝置不再與電力系統(tǒng)的一次側(cè)直接接觸，而是通過(guò)無(wú)接觸式的場(chǎng)檢測(cè)方式實(shí)現(xiàn)，具有安裝維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。

在上述適用行波測(cè)距原理的無(wú)線傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)中，行波測(cè)距原理依據(jù)的是電壓、電流行波波頭的信號(hào)及其精準(zhǔn)的檢測(cè)時(shí)間，因此，有兩方面關(guān)鍵性因素是其得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。首先，測(cè)距方法只要求波頭的準(zhǔn)確到達(dá)時(shí)間，而對(duì)于信號(hào)的檢測(cè)值即幅值與相角沒(méi)有精度的要求，因此，在滿足波頭狀態(tài)要求的前提下，可以根據(jù)裝置安裝現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選擇具體安裝點(diǎn)，具有較好的靈活性與較強(qiáng)的適應(yīng)性；其次，在行波測(cè)距方法中，其時(shí)間精度與測(cè)距數(shù)度直接相關(guān)，必須準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)，而GPS時(shí)鐘信號(hào)的引入是保障高精度時(shí)間同步的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)距的基礎(chǔ)。

據(jù)此，通過(guò)雙端行波故障測(cè)距原理與感應(yīng)式無(wú)線傳感裝置即可構(gòu)成配電網(wǎng)故障分析與自愈系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

3 配電網(wǎng)故障定位與自愈系統(tǒng)架構(gòu)

配電網(wǎng)作為連接電網(wǎng)與客戶之間的樞紐，在供用電關(guān)系中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除配電設(shè)備故障，提高搶修效率，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提高服務(wù)質(zhì)量，最大限度地保證客戶的用電安全，是配電網(wǎng)調(diào)控工作面臨的重要問(wèn)題。

為了滿足配網(wǎng)調(diào)度和生產(chǎn)指揮的需要，建設(shè)新一代配電自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)內(nèi)核心區(qū)域的配電線路監(jiān)視與控制，有效提高配電網(wǎng)供電可靠性和服務(wù)質(zhì)量，是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的核心要求。

然而，在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，特別是在保護(hù)相關(guān)聯(lián)的許多方面，依然存在諸多問(wèn)題，例如，接地故障選線不可靠、故障定位精度不高、無(wú)法自動(dòng)確定故障線路與故障點(diǎn)并及時(shí)自動(dòng)切除恢復(fù)供電等的問(wèn)題。

據(jù)此，在前述故障信號(hào)檢測(cè)與測(cè)距方法的研究基礎(chǔ)上，提出多T接線路下的選線與定位原理以及配電網(wǎng)自愈系統(tǒng)構(gòu)架。

3.1 多T接線路下的選線與定位原理

基于雙端行波測(cè)距原理以及依托無(wú)線信號(hào)感應(yīng)測(cè)量傳感器的支持，可以利用多T接線路情景中的故障選線與定位原理與方法，基本原理如圖3所示。

圖3 多T接線路下的選線與定位原理

如圖3所示，圓形藍(lán)色點(diǎn)即為傳感器安裝位置，無(wú)線信號(hào)傳感器的安裝原則即保障每一個(gè)線路T接點(diǎn)均具有至少一臺(tái)信號(hào)測(cè)量裝置，另外，在線路的兩端各裝設(shè)一臺(tái)信號(hào)檢測(cè)裝置，故只需要在配網(wǎng)線路各FTU處裝設(shè)傳感器即可。本裝置主要利用電磁感應(yīng)原理，常規(guī)保護(hù)需要接入線路采集電壓和電流信息，而本系統(tǒng)只需要采集故障發(fā)生時(shí)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，一經(jīng)感應(yīng)場(chǎng)（包括電場(chǎng)與磁場(chǎng)）的強(qiáng)度發(fā)生變化，立即觸發(fā)行波信號(hào)裝置。

當(dāng)線路的任意一點(diǎn)發(fā)生故障后，距離故障點(diǎn)最近的一臺(tái)或者兩臺(tái)無(wú)線信號(hào)檢測(cè)裝置將會(huì)接收到故障信號(hào)，在接收到故障信號(hào)的第一時(shí)間將會(huì)給出故障線路信息，實(shí)現(xiàn)故障選線［12］；隨后由故障信息分析系統(tǒng)對(duì)帶有時(shí)標(biāo)的故障信息進(jìn)行集中分析與計(jì)算，給出準(zhǔn)確的故障位置結(jié)果，實(shí)現(xiàn)故障定位。

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)

在實(shí)現(xiàn)故障選線與定位基礎(chǔ)上，結(jié)合通信系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)、GPRS系統(tǒng)以及與現(xiàn)有配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)與配合，則可構(gòu)成配電網(wǎng)故障定位與自愈系統(tǒng)，其基本構(gòu)架可如圖4所示。

在配電網(wǎng)故障定位與自愈系統(tǒng)中，主要包括分散與線路各處的無(wú)線傳統(tǒng)裝置、GPS定位信息、基于GPRS的無(wú)線信息傳輸系統(tǒng)、信息采集裝置、故障分析與自愈系統(tǒng)及其與配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)與銜接系統(tǒng)。

圖4 配網(wǎng)故障定位與自愈系統(tǒng)架構(gòu)

通過(guò)無(wú)線信息采集與傳輸，可以進(jìn)行故障分析；通過(guò)與配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)，則可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)在故障發(fā)生后的自愈控制。

4 主要功能與系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

4.1 主要功能

基于行波測(cè)距原理與無(wú)線故障信號(hào)采集裝置為基礎(chǔ)的配電網(wǎng)故障定位與自愈系統(tǒng)的主要功能包括3個(gè)方面。

故障選線。通過(guò)感應(yīng)式傳感器的配置，對(duì)于未能裝配有小電流接地選線裝置的配電網(wǎng)出線端口，可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的故障選線，結(jié)合對(duì)TTU的改進(jìn)，可以在環(huán)網(wǎng)柜處故障選線判定及故障線路切除。

故障定位。對(duì)于低電壓配電網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)研發(fā)的感應(yīng)式無(wú)線傳感器的配置，不僅可實(shí)現(xiàn)上述故障選線，同時(shí)，可以準(zhǔn)確、快速地分析出故障的發(fā)生位置，實(shí)現(xiàn)低壓配電網(wǎng)的故障定位。

配電網(wǎng)自愈。根據(jù)故障選線與故障定位技術(shù)的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障線路或者區(qū)域快速、準(zhǔn)確隔離，并可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)非故障區(qū)域供電的快速轉(zhuǎn)供，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的自愈，有效提高供電的可靠性。

4.2 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

傳感器安裝方便。無(wú)需線路停電，只要在各FTU處或者線路T接點(diǎn)附近安裝即可，通過(guò)感應(yīng)式非接觸傳感器，基于GPS同步時(shí)鐘技術(shù)實(shí)現(xiàn)行波信息采集分析裝置的數(shù)據(jù)挖掘和分析。

接地故障選線可靠。避免了目前故障選線通常采用圍繞零序電流的基波、諧波穩(wěn)態(tài)相量或暫態(tài)量的選線不準(zhǔn)的缺陷，選線可靠性高，滿足配電網(wǎng)迅速恢復(fù)非故障區(qū)段的供電的需要。

故障定位準(zhǔn)確?；谛胁y(cè)距原理，采集精度高，對(duì)于任何T接線路在故障第一時(shí)間都能迅速定位，滿足配電網(wǎng)故障監(jiān)測(cè)與搶修的需要。

基于配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自愈功能。開(kāi)發(fā)與DAS系統(tǒng)相應(yīng)的借口模塊程序，在故障定位的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)接地故障的非故障區(qū)段自動(dòng)轉(zhuǎn)供，通過(guò)與配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)間的銜接與協(xié)調(diào)，使故障選線與定位實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，具有自愈能力，提高了供電可靠性。

5 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)配電網(wǎng)中且含多T接線路情況下的故障選線與定位問(wèn)題，基于無(wú)線傳感裝置與雙端行波測(cè)距原理，針對(duì)配電網(wǎng)的故障定位與自愈系統(tǒng)進(jìn)行研究。該研究利用先進(jìn)的非接觸式無(wú)線感應(yīng)式傳感器獲取海量數(shù)據(jù)，通過(guò)行波信息采集分析裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘提取有效信息；依據(jù)行波故障測(cè)距原理實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)線路故障點(diǎn)有效選線與定位；在此基礎(chǔ)上，通過(guò)與現(xiàn)行的配電自動(dòng)化系統(tǒng)有效配合，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的故障迅速隔離和非故障區(qū)段及時(shí)恢復(fù)供電，可有效提升配網(wǎng)供電可靠性，避免傳統(tǒng)配電網(wǎng)事故處理線路試?yán)瓕?duì)電網(wǎng)造成的影響以及對(duì)用戶停電造成的損失，從而提高配電網(wǎng)的智能化水平。

［1］ 陳玥云，覃劍，王欣，等.配電網(wǎng)故障測(cè)距綜述［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2006，30（18）：89-93.

［2］ 唐金銳，尹項(xiàng)根，張哲，等.配電網(wǎng)故障自動(dòng)定位技術(shù)研究綜述［J］.電力自動(dòng)化設(shè)備，2013，33（5）：7-13.

［3］ 申雙葵.小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線的研究［D］.成都：西南交通大學(xué)，2009.

［4］ 周聰聰，舒勤，韓曉言.基于線模行波突變的配電網(wǎng)單相接地故障測(cè)距方法［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2014，38（7）：1 973-1 978.

［5］ 覃劍，葛維春，邱金輝，等.輸電線路單端行波測(cè)距法和雙端行波測(cè)距法的對(duì)比［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2006，30（6）：92-95.

［6］ 張帆，潘貞存，馬姍姍，等.基于小波和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)故障測(cè)距算法［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2007，31（22）：83-87.

［7］ 周鑫，呂飛鵬，吳飛，等.基于小波變換的T型線路故障測(cè)距新算法［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010，38（2）：8-11，33.

［8］ 張峰，梁軍，車仁飛.弱行波信號(hào)的奇異點(diǎn)檢測(cè)方法［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010，34（8）：92-96.

［9］ 符磊.感應(yīng)式空心線圈傳感器關(guān)鍵技術(shù)研究［D］.長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2013.

［10］孫波，孫同景，薛永端，等.基于暫態(tài)信息的小電流接地故障區(qū)段定位［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2008，32（3）：52-55.

［11］孫波，孫同景，徐丙垠，等.架空線路小電流接地故障零模電壓信號(hào)獲取新方法［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，33（6）：58-62.

［12］梁睿，崔連華，都志立，等.基于廣域行波初始波頭時(shí)差關(guān)系矩陣 的 配電網(wǎng)故障選線及測(cè)距［J］.高電壓技術(shù)，2014，40（11）：3 411-3 417.

Research on Fault Location and Self-healing Method of Power Distribution Network Based on Wireless Sensing Device

ZHANG Xueqing1，LIANG Zhonghui1，ZHANG Ying2，CONG Zhipeng1，WANG Chengfu2
（1．State Grid Yantai Power Supply Company，Yantai 264001，China；2.Key Laboratory of Power System Intelligent Dispatch and Control（Shandong University），Jinan 250061，China）

There are still many problems in present fault analysis of power distribution network，such as unreliable fault line identification，poor automatic location and isolation for grounded faults and complex power restoration for non-fault section.Hence，a fault location and self-healing method for power distribution network based on wireless sensors is proposed in this paper.The specific content includes three aspects.Firstly，based on the principle of field induction，contactless voltage and current sensing device are designed which offered high flexibility，cost effectiveness and good reliability.Secondly，a fault line identification and location method based on two-end traveling wave fault location algorithm，adaptive to transmission network containing multipleT-connections is proposed.Thirdly，by combining the coordinate communication system，GPS system，GPRS system and existing distribution system，an automatic system for fault location and self-healing for power distribution network is realized.The research and analysis show that the reliability of the distribution system operation can be improved through the fault location and self-healing system for power distribution network，which has important theoretical and practical value.

power distribution network；fault location；self-healing；traveling wave method；fault line selection

TM727.2；TM744

：A

：1007－9904（2017）07－0001－05

2017-02-09

張學(xué)清（1982），男，工程師，從事電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制工作。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51177091）；國(guó)網(wǎng)山東電力公司2016年科技項(xiàng)目（SGSDYT00FCJS1600572）