110kV電力線路故障測距

1、電 子 科 技 大 學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）論文題目： 110kv電力線路故障測距 學(xué)習(xí)中心（或辦學(xué)單位）： 指導(dǎo)老師：漆強(qiáng) 職 稱： 副教授 學(xué)生姓名：寧燃燃 學(xué) 號: 專 業(yè)：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化 電子科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院制網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院2011年 06月 12日電 子 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書題目：110kv電力線路故障測距任務(wù)與要求：了解高壓輸電面臨的問題，故障測距的方法與原理，掌握 110kv輸電線路的特點(diǎn)。時(shí)間： 2011 年 4 月18 日 至 2011 年 6 月 30 日 共 10 周學(xué)習(xí)中心：（或辦學(xué)單位） 學(xué)生姓名：寧燃燃 學(xué) 號： 專業(yè)：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化指導(dǎo)

2、單位或教研室：電子科技大學(xué)中山學(xué)習(xí)中心指導(dǎo)教師：漆強(qiáng) 職 稱：副教授電子科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院制網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院2011年 06月 12日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃表日 期工 作 內(nèi) 容執(zhí) 行 情 況指導(dǎo)教師簽 字4月15日至4月20日準(zhǔn)備良好 4月20日至5月10日撰寫開題報(bào)告良好 5月10日至5月30日論文初稿良好 5月30日至6月27日論文終稿良好 教師對進(jìn)度計(jì)劃實(shí)施情況總評 簽名 年 月 日 本表作評定學(xué)生平時(shí)成績的依據(jù)之一。摘要本文比較全面地討論了故障測距方法及其研究現(xiàn)狀。高壓輸電線路的準(zhǔn)確故障測距是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的有效途徑之一。比較全面地討論了故障測距方法及其研究現(xiàn)狀。根據(jù)各測距

3、算法采用的原理不同，將其分為故障分析法和行波法兩類，在簡單介紹故障分析法之后，重點(diǎn)對行波法的行波獲取、波頭識別、波速確定等問題以及單端、雙端和多端行波測距算法分別進(jìn)行了分析、對比和討論，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)得出了行波法中仍需解決的問題和可能的解決辦法以及各種測距算法的優(yōu)點(diǎn)和存在的問題。指出了每種測距算法的適用范圍和應(yīng)用局限性。最后，對高壓輸電線路故障測距的研究及應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞 高壓輸電線路 故障測距 行波法 故障分析法abstractaccurate fault location for high voltage transmission line plays increasingly

4、 important role in power system，thedevelopment and general situation of the research in this field is reviewed in this paper. according to the different theories of faultlocation, it can be generally divided into two parts, failure analysis method and traveling wave based method. after introducing t

5、hemethod of failure analysis simply, it focused on the analysis, comparison and discussion on the problems of traveling waveacquisition; traveling wave head recognition and wave speed ascertaining as well as the single-terminal, double-terminal andmulti-terminal fault location algorithms. on these b

6、ases, problems should to be solved in the future and its possible solutions totraveling wave method and advantages and disadvantages of serious fault location methods are concluded. the scope of applicationand its limitation are presented. at last, the prospects of fault location are described.key w

7、ord ： high voltage power transmission lines fault location traveling wave law failure analysis 目錄第一章 緒論1第一節(jié) 引言1第二節(jié)110kv輸電線路故障精確測測距的意義1第二章 故障測距的要求1第三章 故障測距的方法及原理2第一節(jié) 故障測距的具體方法2總結(jié)84.結(jié)束語9致謝10參考文獻(xiàn)11第一章 緒論第一節(jié) 引言近年以來，110kv輸電線路的故障測距逐步受到重視，尤其“十一五”以來，隨著電子、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的越來越成熟，基于微機(jī)或微處理裝置的故障測距方法研究已成為國內(nèi)外的探索熱門。大量專業(yè)人

8、員提出了許多故障測距原理和方法，高壓輸電線路的準(zhǔn)確故障測距是從技術(shù)上保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要措施之一，具有巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。輸電線路故障測距按采用的線路模型、測距原理、被測量與測量設(shè)備等的不同有多種分類方法。根據(jù)測距原理分為故障分析法和行波法；根據(jù)測距所需的信息來源分為單端法、雙端法和多端法；按采用的線路模型分為集中參數(shù)模型、考慮分布電容的模型和分布參數(shù)模型等。第二節(jié)110kv輸電線路故障精確測距的意義隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，電力工業(yè)在整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中起著不可替代的作用，電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行對于保證社會(huì)的持續(xù)穩(wěn)定健康發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，1

9、l0kv遠(yuǎn)距離輸電線路日益增多。我國電壓等級在110kv以上的輸電線路總長近100萬公里。110kv輸電線路分布范圍廣，穿越地區(qū)地形復(fù)雜，氣候條件多變，容易導(dǎo)致故障的發(fā)生?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)裝機(jī)容量大、電壓等級高，輸送容量越來越大，因而輸電線路故障所造成的損失十分巨大。如果能快速、準(zhǔn)確的進(jìn)行故障定位，一方面可以縮短查找故障點(diǎn)的時(shí)間，節(jié)約人力物力，減輕巡線人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，另一方面對于瞬時(shí)性故障，故障測距可以幫助人們分析故障原因，發(fā)現(xiàn)絕緣隱患，以便及時(shí)采取措施防止故障的發(fā)展，使故障及時(shí)得到處理保證迅速恢復(fù)供電，提高運(yùn)行的可靠性，并減少因停電而造成的巨大損失。因此，對于110kv輸電線路進(jìn)行精確的故障測距

10、是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的有效途徑之一，具有巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。第二章 故障測距的要求為了充分發(fā)揮故障測距的作用，故障測距要滿足以下4個(gè)方面的要求。(一)可靠性：測距裝置的可靠性包含不拒動(dòng)和不瀑動(dòng)兩方面的內(nèi)容，其中不拒動(dòng)是指被監(jiān)視線路內(nèi)部發(fā)生各種可能的永久性或者瞬時(shí)性故障時(shí)，測距系統(tǒng)應(yīng)能正確的動(dòng)作，并給出正確的測距結(jié)果；不誤動(dòng)是指被監(jiān)視線路外部發(fā)生故障及系統(tǒng)遇到各種干擾時(shí)，裝置不會(huì)錯(cuò)誤的發(fā)出測距指示信號，同時(shí)裝置應(yīng)既能測定永久性也能測定瞬時(shí)性故障。(二)準(zhǔn)確性：準(zhǔn)確性是對故障測距裝置最重要的要求，沒有足夠的準(zhǔn)確性就意味著裝置失效，提高測距精度。（三)經(jīng)濟(jì)性：裝置應(yīng)具有較高的性價(jià)比，隨著微電

11、子技術(shù)的迅速發(fā)展，各種故障測距裝置的硬件成本會(huì)越來越低，而各種數(shù)字信號處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用又會(huì)使得測距裝置的性能得到不斷提高和完善。(四)方便性：裝置應(yīng)便于調(diào)試和使用，并且在線路故障后能夠自動(dòng)的給出測距結(jié)果。實(shí)際中以上4種要求很難同時(shí)滿足，一種合適的測距裝置應(yīng)該是以上幾種指標(biāo)的綜合平衡，但是可靠性和準(zhǔn)確性是任何一種測距裝置都必須滿足的要求。第三章 故障測距的方法及原理故障測距的具體方法一、故障分析法故障分析法根據(jù)系統(tǒng)在運(yùn)行方式確定和線路參數(shù)己知的條件下，輸電線路故障時(shí)測量裝置處的電壓和電流是故障距離的函數(shù)，利用故障錄波記錄的故障數(shù)據(jù)建立電壓、電流回路方程，通過分析計(jì)算得出故障距離。（一）利用單端

12、數(shù)據(jù)的故障分析法利用單端數(shù)據(jù)的故障分析法包括阻抗法、電壓法和解方程法。阻抗法是利用故障時(shí)在線路一端測到的電壓、電流計(jì)算出故障回路的阻抗，其與測量點(diǎn)到故障點(diǎn)的距離成正比從而求出故障距離。電壓法根據(jù)輸電線路上發(fā)生故障時(shí)，故障點(diǎn)處的電壓有最小值，通過計(jì)算各故障相電壓的沿線分布，找出故障相電壓的最低點(diǎn)實(shí)現(xiàn)故障測距。據(jù)此又提出計(jì)算正序故障分量、負(fù)序和零序分量的電壓沿故障線分布，找出電壓的最高點(diǎn)實(shí)現(xiàn)故障測距。對比兩種方法后者更為簡單。解方程法是根據(jù)輸電線路參數(shù)和系統(tǒng)模型，利用測距點(diǎn)的電壓、電流，用解方程的方法直接求出故障點(diǎn)的距離。解方程法包括解復(fù)數(shù)方程和解微分方程，前者在頻域內(nèi)求解后者在時(shí)域內(nèi)求解。如下論

13、述了在不同參考模型下解方程法的具體算法。1.阻抗法阻抗法是目前應(yīng)用最廣泛的一種測距技術(shù)，它是建立在工頻電氣量基礎(chǔ)之上，通過求解以差分或微分形式表示的電壓平衡方程，計(jì)算故障點(diǎn)與測距裝置安裝處之間的線路電抗，進(jìn)而折算出故障距離的測距方法。根據(jù)所使用的電氣量，阻抗算法可分為單相電氣量算法和雙相電氣量算法。阻抗法測距方法簡單，容易實(shí)現(xiàn)，但同時(shí)存在一些問題：a.由于受到故障點(diǎn)弧光電阻、電壓、電流互感器變換誤差和線路不對稱（換位）影響，以及長線分布電容、線路走廊地形變化引起零序參數(shù)變化等多種因素影響，測距誤差大；b.由于不宜用于直流輸電線路、帶串補(bǔ)電容線路、t 接線、部分同桿架設(shè)雙回線等線路，其適用性差。

14、2.電壓定位法當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，其沿線各點(diǎn)電壓有效值在故障點(diǎn)處值最小。當(dāng)已知線路模型參數(shù)時(shí)，可利用線路一端的電壓、電流計(jì)算沿線各點(diǎn)的電壓、電流，進(jìn)而構(gòu)造一個(gè)關(guān)于位置（距離）的測距函數(shù)，其最小值點(diǎn)所對應(yīng)的位置即為故障點(diǎn)。其主要缺點(diǎn)同阻抗法相似，易受到各種環(huán)境因素的影響，測距誤差大，精度低。（二）利用雙端數(shù)據(jù)的故障分析法利用雙端數(shù)據(jù)的故障分析法可分為利用兩端電流或兩端電流、一端電壓的方法；利用兩端電壓和電流的方法；解微分方程的方法。以上方法可分別建立在三種輸電線路模型上，且又可分為需要兩端數(shù)據(jù)同步或不同步兩種。1.影響故障分析法測距精度的因素a.線路參數(shù)的測量問題。故障分析法中輸電線路參數(shù)計(jì)算

15、方法都是在多種假設(shè)條件下進(jìn)行的，很難保證與現(xiàn)場實(shí)際情況一致。高壓輸電線路的參數(shù)還受沿線地質(zhì)、氣候、大地電阻率分布不均等因素的影響，甚至線路長度也是隨季節(jié)變化的，這是造成測距誤差的一個(gè)重要原因。b.工頻電氣量的采集問題。由于算法中電流、電壓采用工頻電氣量，而在故障暫態(tài)過程電流、電壓包含非周期分量、工頻量和各次諧波分量，因此在故障測距前必須對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波。c.采樣數(shù)據(jù)的同步性問題。兩端同步的雙端法為采用簡單精確的同步算法，首先必需解決線路兩端的同步采樣問題。傳統(tǒng)的時(shí)鐘同步方法難以滿足要求。利用gps傳遞的精確時(shí)間信號為實(shí)現(xiàn)雙端量高精度故障測距奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。但需要增加gps接收裝置等硬

16、件設(shè)備，造價(jià)高昂，同時(shí)實(shí)際測距還有賴于gps的可靠運(yùn)行。另外，現(xiàn)場中的硬件對采集的信息仍具有一定的時(shí)延，因此兩端很難做到真正意義上的數(shù)據(jù)同步，故在應(yīng)用上有一定的局限性。單端法硬件要求簡單，具有投資少，實(shí)現(xiàn)容易等優(yōu)點(diǎn)。但是這種方法除單端供電線路外，僅使用本側(cè)信息不能消除對側(cè)系統(tǒng)阻抗變化和故障點(diǎn)過渡電阻的影響，會(huì)給測距結(jié)果帶來較大的誤差，甚至失效。雙端法由于使用了雙端信息，因此不必引入對端系統(tǒng)參數(shù)，在原理上完全不受故障過渡電阻大小、性質(zhì)和雙端系統(tǒng)阻抗的影響，從原理上保證了測距的精度。但其在數(shù)據(jù)同步和偽根判別等方面尚有進(jìn)一步改進(jìn)之處。二、行波法行波法是根據(jù)行波傳輸理論實(shí)現(xiàn)的測距方法。如圖1，當(dāng)輸電線

17、路發(fā)生故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生沿線傳輸?shù)墓收闲胁?，在故障點(diǎn)和其它阻抗不連續(xù)點(diǎn)發(fā)生折、反射，利用故障行波的傳輸時(shí)間計(jì)算故障距離。（一）行波法的分類根據(jù)檢測行波的方式，各種行波定位方法主要分為a、b、c、d四種類型：a型是根據(jù)故障點(diǎn)產(chǎn)生的行波傳到母線和從母線反射到故障點(diǎn)，再由故障點(diǎn)反射后到達(dá)母線的時(shí)間差來定位；b、c型包括脈沖或信號發(fā)生器，故障后施加高頻或直流信號，根據(jù)雷達(dá)原理制成，其中b型是雙端法，c型是單端法；d型根據(jù)故障點(diǎn)產(chǎn)生的向兩側(cè)母線運(yùn)動(dòng)的行波到達(dá)兩側(cè)母線的時(shí)間差來判斷故障位置。b型和c型已得到實(shí)際應(yīng)用。近年來主要是針對a型和d型進(jìn)行研究，由于僅利用故障產(chǎn)生的行波來定位，不用附加其它設(shè)備，a型和d

18、型定位顯示出一定的優(yōu)越性。根據(jù)故障線路分合閘產(chǎn)生的暫態(tài)行波提出了e、f型故障測距方法，但易受保護(hù)動(dòng)作的影響，此外對于瞬時(shí)性故障，可能線路分合閘時(shí)故障已經(jīng)消除，無法找出線路故障點(diǎn)，不利于查找和分析線路可能存在的隱患。圖1 行波網(wǎng)格圖另外根據(jù)故障行波的物理性質(zhì)，有電壓行波法和電流行波法。根據(jù)獲取故障行波的來源又可分為單端法和雙端法。（二）行波法的研究現(xiàn)狀及技術(shù)問題行波法主要解決好行波的獲取、波頭的識別、行波到達(dá)時(shí)刻的標(biāo)定、波速的確定等問題。（三）行波的獲取暫態(tài)行波所覆蓋的頻帶很寬，從幾千赫茲到幾百千赫茲。為了能夠在二次側(cè)觀察到線路上的暫態(tài)行波，要求電壓、電流信號變換回路有足夠快得響應(yīng)速度。例如，假

19、定行波傳輸速度等于光速，為了將測距分辨率控制在500 m 以內(nèi)，電壓和電流暫態(tài)信號變換回路輸出信號的上升時(shí)間必須在3.3 s 以內(nèi)，相應(yīng)變換回路的截止頻率不能低于25 khz。因此受超高壓線路上廣泛采用的電容式電壓互感器（cvt）行波傳變特性不佳的影響，電壓行波法的應(yīng)用受到了較大的限制。通過將電感線圈串入cvt 接地導(dǎo)線中抽取暫態(tài)電壓行波。采用專用行波傳感器來耦合cvt 接地線的電流間接提取故障電壓行波。常規(guī)的電流互感器（ct）可以傳變100 khz 以上的暫態(tài)電流信號，因而完全能夠滿足行波測距的要求?；陔娏餍胁ǖ墓收蠝y距裝置已經(jīng)逐步實(shí)用化研究了行波測距的失效點(diǎn)問題，當(dāng)在電壓過零點(diǎn)附近故障或

20、兩相電壓相等處發(fā)生兩相短路故障時(shí),故障產(chǎn)生的行波將很微弱,并且疊加在很大的工頻量信號上,再加上各種干擾,可能難以檢測的到，此時(shí)行波測距算法失效。其利用輸電線路發(fā)生故障跳閘后自動(dòng)重合閘脈沖及重合時(shí)差，提出了兩種在行波測距失效點(diǎn)處的故障定位方法。（四）行波波頭的識別變換方法 分解類型自適應(yīng)性基函數(shù)成熟度小波變換 時(shí)間-頻率受小波基函數(shù)和分解尺度限制，不具有。需選擇合適的基函數(shù)成熟hht時(shí)間-瞬時(shí)頻率emd分解從信號本特征出發(fā)，具有。無較成熟需提高表1小波變換和hht的比較行波波頭的識別有基于硬件和軟件兩類方法。傳統(tǒng)檢測波頭的方法有導(dǎo)數(shù)法、相關(guān)法、匹配濾波器法。這些算法使用時(shí)都受到一定條件限制，特別

21、是對于單端行波法故障點(diǎn)反射波不易檢測和識別，嚴(yán)重影響了故障測距精度。論述了加拿大采用電壓行波利用硬件波形辨識電路辨識行波波頭。利用小波變換模極大值與信號奇異點(diǎn)對應(yīng)檢測波頭。提出采用hilbert-huang變換(hht)對故障行波信號進(jìn)行檢測。兩種變換的比較如表1?？梢奾ht可克服小波變換存在的問題值得進(jìn)一步去研究。由于采集到的行波信號往往含有大量噪聲信號，這給行波波頭的準(zhǔn)確捕捉帶來了困難。提出了在非線性閥值法去噪的基礎(chǔ)上利用模極大值線的方法來檢測含噪聲行波信號的奇異點(diǎn)，并通過實(shí)例證明了這種方法比傳統(tǒng)的單尺度尋找奇異點(diǎn)方法要合理和準(zhǔn)確。但是不同的短路時(shí)刻和不同的短路類型的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)可能隨選用不同

22、的小波而不同，在實(shí)際選取中還有待于進(jìn)一步研究。（五）行波的傳播及波速的確定在實(shí)際輸電線路中,行波的傳播受到多種因素的影響。行波在三相輸電線路上的傳播可分為線模分量和零模分量。對大地電阻率、分段地線、分裂導(dǎo)線、過渡電阻和換位點(diǎn)對地模和線模行波傳播的影響進(jìn)行了研究，并得出由于影響行波地模的因素太多, 而線模受到的影響較小,因而把線模作為故障定位用行波比較合適。在其測距算法中采用線模分量進(jìn)行計(jì)算。指出實(shí)際中從故障點(diǎn)來的零模行波能否到達(dá)檢測點(diǎn),需要做進(jìn)一步的探討。零模行波的衰減規(guī)律也尚需做進(jìn)一步的研究。研究了行波傳輸?shù)纳⑻匦?，得出行波色散主要由地模所引起。行波傳播過程中,由于高頻分量衰減快, 故行波

23、中的有效頻率分量范圍反比于故障距離而且和故障類型有關(guān)。波速的計(jì)算取決于架空線的配置和大地電阻率的分布。分析了幾種行波波速的確定方法：利用線路參數(shù)計(jì)算波速，實(shí)測線路的行波波速，使用已有文獻(xiàn)的實(shí)測波速，并在分析以上測速方法的基礎(chǔ)上提出了利用外部故障在線調(diào)整波速的思想，在一定程度上提高了測速的精度。利用線路的實(shí)測參數(shù)計(jì)算波速，并用人工施加的信號實(shí)測出線路的實(shí)際長度，避免了由于線路架設(shè)的撓度而引起誤差，進(jìn)一步提高了測距精度。（六）單端行波法單端行波測距利用在線路一端測量到的數(shù)據(jù)計(jì)算故障距離，如圖2 所示，m 為測量端， l 是線路長度。介紹了單端測距的兩種算法。mnk圖2x =vt 2 （1）x =

24、v v(t t)(vv) （2）其中：v v 是行波線模、零模波速； t 是初始行波與故障點(diǎn)反射波到達(dá)m端的時(shí)間差；t 、t是線模、零模行波到達(dá)m端的時(shí)刻。在許多場合, 同一母線上接有多條出線。背側(cè)相鄰線路對端的反射波與故障點(diǎn)的反射波極為相似，當(dāng)背側(cè)相鄰線路的長度小于檢測點(diǎn)到故障點(diǎn)的距離時(shí)，將使故障點(diǎn)反射波的檢測受到影響。以同母線上任一“有限長”非故障線路作為參考線路,通過比較由故障線路暫態(tài)電流行波與該參考線路暫態(tài)電流行波形成的反向行波浪涌與其對應(yīng)的正向行波浪涌的極性,識別來自故障方向的行波浪涌,消除了來自參考線路遠(yuǎn)端母線及各種擾動(dòng)的影響,而且對參考線路的選取沒有任何限制。利用小波變換模極大值

25、原理識別故障點(diǎn)反射行波。以故障線路模量電流行波作為基本行波,以相鄰最長非故障線路模量電流行波作為比較行波，觀察基本行波和比較行波波形以及小波變換下的模極大值分布，從而識別出哪些是故障點(diǎn)反射波,哪些是相鄰線路遠(yuǎn)端母線反射波。（七）雙端及多端行波法介紹了兩種雙端測距算法 (3) (4)其中：、：變量含義同上。雖然算法2取消了波速的影響但仿真分析指出算法一的測距誤差更小。雙端行波法的關(guān)鍵是準(zhǔn)確記錄下電流或電壓行波到達(dá)線路兩端的相對時(shí)間，需要專用的同步時(shí)鐘單元。隨著gps的廣泛應(yīng)用，利用接收gps的衛(wèi)星信號可以獲取精度在0.2 s以內(nèi)的時(shí)間脈沖，因此gps可作為雙端法的同步時(shí)間單元。根據(jù)雙端行波定位算

26、法設(shè)計(jì)了故障測距裝置，給線路兩端提供統(tǒng)一的gps 同步時(shí)鐘和線路間高速信道。雖然gps是一種較好的時(shí)間同步單元，但是gps授時(shí)的連續(xù)性、可靠性和抗干。擾性對于電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制而言仍顯得比較薄弱，此外更重要的問題是gps是由美國軍方掌控的系統(tǒng)，其可靠性和授時(shí)精度受制于美國的gps政策。有專家提出基于我國研制的北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)開發(fā)精確的時(shí)間同步裝置，以保證我國電網(wǎng)的安全運(yùn)行。針對雙端行波測距法中行波波速難以準(zhǔn)確獲得，提出了一種不受波速影響的三端法。圖3如圖3 所示，測量端2 為本端。該方法取消了波速的影響；由于只測量故障行波第1 次到達(dá)測量端的絕對時(shí)刻 、 和 ，行波波頭突變明顯，可達(dá)到較高的測量

27、精度；其故障距離計(jì)算式在塔桿擋距和弧垂相近情況下可以近似消除線路弧垂的影響。仿真結(jié)果表明利用該方法可使測距誤差控制在150 m 以內(nèi)，與雙端法相比，克服了因波速數(shù)值選取的主觀性造成的近、遠(yuǎn)端故障誤差偏大的問題,并且誤差數(shù)值整體上比雙端法偏小。該方法的難點(diǎn)是檢測相鄰線路對端母線測量點(diǎn)處波頭的到達(dá)時(shí)刻。隨著光電電壓、電流互感器的逐步實(shí)用化，數(shù)字化變電站已不再遙遠(yuǎn)，故障行波定位將走向網(wǎng)絡(luò)化和智能化的道路。提出了基于電壓行波的整個(gè)輸電網(wǎng)的綜合故障定位思想，采用專門設(shè)計(jì)的行波傳感器捕捉母線電壓行波，每個(gè)變電站只需要裝設(shè)一套電壓行波定位系統(tǒng)，便可以形成故障行波記錄網(wǎng)絡(luò)?；谡麄€(gè)輸電網(wǎng)的故障行波定位系統(tǒng)具有

28、n-1 容錯(cuò)能力，可以采用包含故障線路的任意兩個(gè)變電站進(jìn)行故障測距，增強(qiáng)了測距可靠性和適應(yīng)能力。國內(nèi)產(chǎn)品普遍采用電流行波，并可以檢測多達(dá)8-9 回出線，理論上也可以實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)綜合故障定位，但無疑會(huì)增加數(shù)據(jù)分析的難度和計(jì)算量。總結(jié)目前電力系統(tǒng)各廠站都裝有微機(jī)保護(hù)或微機(jī)故障記錄裝置，故障分析法所需要的分析數(shù)據(jù)可通過系統(tǒng)現(xiàn)有的設(shè)備得到，費(fèi)用低，易于實(shí)現(xiàn)。但無論哪種常規(guī)測距算法都是建立在一種或幾種假設(shè)的基礎(chǔ)上，這些假設(shè)都會(huì)與系統(tǒng)的實(shí)際情況有所差別，自然會(huì)帶來一些誤差。通過誤差補(bǔ)償或者采用多端線路數(shù)據(jù)，可以在一定程度上提高算法的精度，但對高阻接地、多電源線路、斷線故障、分支線路等許多情況測距效果較差，即使

29、在常規(guī)測距算法可以使用的場合，它的測量精度也無法保證在1 km 以內(nèi)。行波法原理簡單，理論上不易受系統(tǒng)運(yùn)行方式、過渡電阻、t 形接線、線路分布電容的影響，測距精度高。但在實(shí)際中則受到許多工程因素的制約。母線接線方式的不確定性，相鄰并列線路的互感耦合及線路兩端的非線性元件等，使波過程的分析相當(dāng)復(fù)雜，直接影響反射波的識別；輸電線路上存在著大量的干擾，其性質(zhì)與故障點(diǎn)行波極為相似，并與故障點(diǎn)的反射波交織在一起，更增加了識別的難度。在實(shí)際輸電線路中,由于導(dǎo)線不均勻、不完全換位、輸電線沿線大地電阻率變化、線路參數(shù)隨頻率而變化及行波色散等問題,使得行波分析和研究比較困難,故障產(chǎn)生行波的特點(diǎn)不能被充分利用。盡管存在以上問題，但行波法依然是故障測距未來研究的主要方向。采用工頻量與利用行波的測距方法相比較，在資金投入方面，前者可以利用現(xiàn)有設(shè)備，硬件投