配電網(wǎng)輸電線路故障定位的快速提取方法

陳俊生

摘 要：隨著近年來我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升，社會(huì)發(fā)展和人們生活對(duì)于電力也相應(yīng)有了更高的需求，為此電力企業(yè)也在不斷做出改進(jìn)，在電力系統(tǒng)當(dāng)中，輸電線路的穩(wěn)定運(yùn)行將會(huì)直接關(guān)系到廣大電力用戶的用電，并且也和電力企業(yè)切身利益有所相關(guān)，但是輸電線路在運(yùn)行過程當(dāng)中，也會(huì)不可避免產(chǎn)生一些故障，由此便直接導(dǎo)致斷電狀況產(chǎn)生，給人們生活帶來很大不便。因此在未來發(fā)展過程當(dāng)中，需要對(duì)故障定位的快速提取方法做出探究，及時(shí)找到故障所在處，這樣就能夠快速解決工作，在更大程度上提高恢復(fù)供電效率，進(jìn)而得以減少電力企業(yè)和廣大電力用戶的用電損失，也會(huì)有效推動(dòng)電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);輸電線路;故障定位;快速提取方法

就我國(guó)社會(huì)當(dāng)前實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r來看，為了進(jìn)一步契合社會(huì)發(fā)展需要，配電網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，對(duì)于電壓質(zhì)量、停電時(shí)間等方面的問題也相應(yīng)有了更大重視，這樣一來，輸電線路在日常運(yùn)維工作當(dāng)中，承擔(dān)壓力過大，由此也導(dǎo)致各種故障頻發(fā)，如今配電網(wǎng)輸電線路的故障定位問題便受到了更大重視，并且近年來關(guān)于故障定位的快速提取方法也有了更多改進(jìn)和創(chuàng)新，這在一定程度上降低了輸電線路故障問題帶來的損失，對(duì)配電網(wǎng)穩(wěn)定性加以保障，給人們的用電帶來了很大便利，減少了電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。一旦輸電線路出現(xiàn)了問題，那么就可以快速找到故障區(qū)域，解決故障而盡快使線路恢復(fù)正常，將經(jīng)濟(jì)損失降到最低，因此在未來發(fā)展過程當(dāng)中，也要不斷進(jìn)行故障定位的快速提取方法探究。

一、配電網(wǎng)輸電線路故障定位的行波測(cè)距法

在對(duì)行波測(cè)距法進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，主要是通過測(cè)量故障所產(chǎn)生的行波在發(fā)生故障線路上的時(shí)間來實(shí)現(xiàn)的，近年來隨著科技發(fā)展水平的不斷提高，行波測(cè)距法在早期應(yīng)用中技術(shù)方面的不足也逐漸被克服，推廣力度也相應(yīng)加大。在進(jìn)行輸電線路故障定位快速提取的時(shí)候，行波測(cè)距法可以分成A、B、C、D這樣的四種方法，其中A型C型往往是采取單端信號(hào)定位，而另外兩種方式則是選擇雙端信號(hào)定位，這兩種定位方式在具體應(yīng)用過程當(dāng)中，也相應(yīng)存在著很大的不同。單端信號(hào)定位是由于行波到達(dá)故障點(diǎn)之后發(fā)生反射，同時(shí)也會(huì)折射到對(duì)端的母線上，這段行波在一段時(shí)間之后便又會(huì)再次反射到測(cè)量點(diǎn)上，在這個(gè)過程當(dāng)中影響因素比較大，由此便直接導(dǎo)致了行波分析在很大程度上存在誤差，并且越往后行波辨識(shí)度將會(huì)越困難，所以單端信號(hào)定位方式對(duì)于兩次行波到達(dá)測(cè)量端的時(shí)間難以做出準(zhǔn)確記錄[1]。雙端信號(hào)定位方式是故障后記錄電流或者電壓行波到兩端線路的時(shí)間，因此對(duì)定位系統(tǒng)要求比較高。故障行波信號(hào)是一個(gè)突變的信號(hào)，并且其中包含很多高頻分量，行波在不同的模式下進(jìn)行傳播的時(shí)候，在各個(gè)頻率分量當(dāng)中的傳播速度和衰減也會(huì)相應(yīng)存在不同，這樣一來便直接導(dǎo)致對(duì)行波到達(dá)時(shí)間難以做出準(zhǔn)確判斷，進(jìn)而對(duì)最終的測(cè)量精度產(chǎn)生不良影響。當(dāng)前在行波測(cè)量法應(yīng)用過程當(dāng)中，小波分析法的應(yīng)用使行波的信號(hào)處理得到了更好的解決，由于其具備平移、放大和伸縮等的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，所以對(duì)于行波信號(hào)能夠進(jìn)行多尺度分析，提取功能比較強(qiáng)大，尤其是在處理突變信號(hào)的時(shí)候，更是可以發(fā)揮出突出作用。除此之外，小波分析法還會(huì)具備很強(qiáng)的消噪功能，這在更大程度上促進(jìn)了小波分析法在微機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用[2]。

二、配電網(wǎng)輸電線路故障定位的阻抗測(cè)距法

（一）關(guān)于單端量測(cè)距法

在對(duì)輸電線路故障定位提取操作的時(shí)候，單端量法主要是應(yīng)用在運(yùn)行方式和線路相關(guān)參數(shù)都已經(jīng)提前知曉的狀況下，借助于由線路一段所測(cè)得的電壓和電流來計(jì)算故障定位的方式。這種方式在進(jìn)行具體應(yīng)用的時(shí)候，在硬件方面投資相對(duì)來說比較少，并且受到整個(gè)系統(tǒng)通信條件的限制也相對(duì)來說比較小，因此說在早期的故障定位測(cè)距當(dāng)中應(yīng)用范圍也比較廣。但是這種測(cè)距方式的弊端也比較明顯，由于只應(yīng)用了一端的故障信息，因此在測(cè)距精度方面還會(huì)相應(yīng)存在一定不足之處，可以適用的范圍比較窄，從而難以很好的排除在故障電阻和端系阻抗電阻的變化影響。當(dāng)前比較常用的單端量測(cè)距法主要有三種形式，首先是迭代法，借助于這種方式來提取故障距離，可以借助于多次的迭代來對(duì)故障電流相位做出修正，進(jìn)而得以解決由于電流不同相位所造成的誤差問題，但在應(yīng)用過程當(dāng)中也存在著缺點(diǎn)，迭代結(jié)果不一定會(huì)準(zhǔn)確測(cè)量出故障距離，并且在定位精度方面也會(huì)受到過渡電阻等的不利影響[3]。其次是解微分方程法，這種方式會(huì)對(duì)兩個(gè)時(shí)刻的瞬間值進(jìn)行采樣，響應(yīng)時(shí)間總體來看比較短，并且不用過濾掉非周期分量，然而由于這種方式在應(yīng)用過程中沒有考慮到分布電容影響，所以無法應(yīng)用于長(zhǎng)線路，在應(yīng)對(duì)高阻抗故障的時(shí)候，精度也相對(duì)來說比較低。

（二）關(guān)于雙端量測(cè)距法

針對(duì)于單端量測(cè)距法應(yīng)用的一些問題，雙端量測(cè)距能夠加以解決，尤其是可以很好地解決由于阻抗所造成的誤差問題，在單端量基礎(chǔ)上所發(fā)展出的雙端技術(shù)，測(cè)距操作時(shí)更多的依賴于現(xiàn)代通信技術(shù)來加以進(jìn)行，并且不斷進(jìn)行相關(guān)信息數(shù)據(jù)交換，從而得以有效實(shí)現(xiàn)雙端數(shù)據(jù)之間的同步。這樣一來，就會(huì)促進(jìn)測(cè)距精度大幅度提高，并且隨著技術(shù)不斷程度，雙端量測(cè)距法也更加快速準(zhǔn)確，目前來說主要采取基于雙端數(shù)據(jù)同步采樣和不同步采樣這兩種測(cè)距算法來進(jìn)行。

結(jié) 語

綜上，在配電網(wǎng)當(dāng)中，通過輸電線路的工作才能夠順利將電力資源輸送給所需要的電力用戶，一旦輸電線路出現(xiàn)了故障，那么輸電也自然會(huì)遇到問題，如今電力企業(yè)也在不斷進(jìn)行改進(jìn)，配電網(wǎng)構(gòu)造復(fù)雜程度也逐漸提高，一旦出現(xiàn)故障，檢修難度也相應(yīng)增大，因此快速而精準(zhǔn)的進(jìn)行故障定位，也相應(yīng)成為當(dāng)前發(fā)展中一個(gè)熱點(diǎn)問題，故障定位精度的提高不僅有助于提高故障線路的供電恢復(fù)時(shí)間，而且也會(huì)相應(yīng)的減少工作人員工作量。所以在未來發(fā)展過程當(dāng)中，對(duì)故障定位的快速提取方法也是要進(jìn)一步做出探究的，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需要，進(jìn)行新技術(shù)研究開發(fā)，為輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 葉榮波，徐濤.配電網(wǎng)輸電線路故障定位的快速提取方法[J].計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化，2019，38（4）：70-74，96.

[2] 王開，王軍，常城， 等.一種多分支配電線路的故障定位方法[J].吉林電力，2018，46（5）：38-40，43.

[3] 葉穎儀.配電線路監(jiān)測(cè)與故障定位系統(tǒng)及其應(yīng)用[J].數(shù)字化用戶，2018，24（5）：53.