配电网故障自动定位技术研究综述

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1、第33卷第5期电力自动化设备Ｖｏｌ．33Ｎｏ．5２０13年5月ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔMay２０13配电网故障自动定位技术研究综述唐金锐1，21，21，21111，尹项根，张哲，杨晨，叶磊，戚宣威，林瑨（1.华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室，湖北武汉430074；2.华中科技大学电力安全与高效湖北省重点实验室，湖北武汉430074）摘要：根据已有的研究成果，对配电网故障自动定位技术研究涉及的主要内容，即故障选线、区段定位、故障测距进行了综述。故障选

2、线是为了识别判断母线多条出线中的故障线路，其主要包括：基于外加注入信号的故障选线，基于故障稳态量、暂态量和综合式故障选线等。区段定位旨在迅速隔离故障并恢复非故障区域供电，主要研究包括：基于现场设备采集的故障实时信息、基于故障投诉电话等定位方法以及故障特征微弱时的故障识别判断。故障测距的目的是直接定位出故障位置，其主要包括：注入法故障测距、基于稳态量故障测距和基于暂态量故障测距。结合配电网故障自动定位技术及最新研究成果，对其发展方向进行了展望。关键词：配电网；故障定位；故障选线；区段定位；故障测距中图

3、分类号：TM711文献标识码：ADOI：10.3969／j.issn.1006-6047.2013.05.0020引言障测距属于前瞻性研究，目前在配电网中产品应用较少，需要在算法原理和信号采集上开展更加深入2011年，科技部在国家高技术研究发展计划（863和系统的研究。计划）先进能源技术领域部署的智能电网重大项目采用中性点有效接地方式的配电网，故障特征研究全面展开。智能电网成为电网技术发展的必然明显，其故障自动定位技术主要解决网络结构复杂、趋势和社会经济发展的必然选择。作为智能电网的线路分支多带来的

4、问题；而采用中性点非有效接地重要组成部分，智能配电网是推动智能电网发展的源方式的配电网（国内主要指中性点不接地和经消弧头和动力，也是智能电网建设的关键技术领域。配电线圈接地，为小电流接地方式）中，还需解决故障电网故障自动定位技术的研究是保证智能配电网安全流微弱的单相接地故障自动定位问题。可靠运行的一项基础性工作，具有重要的现实意义。本文将结合最新的研究成果，对配电网故障自一般配电系统电压等级为6~66kV，网络结构动定位技术研究进行分析，从故障选线、区段定复杂，线路分支多，中性点接地方式多样，相对于

5、传位、故障测距3个层面对已取得的研究成果进行论统的输电网故障定位技术，配电网故障自动定位技述，分析各方面的研究难点并提出建议。在此基础术的概念更为宽泛，实现上也更为复杂。上，进一步展望配电网故障自动定位技术的未来发长期以来，国内外学者对配电网故障自动定位展方向。技术进行了大量的理论和实验研究，这些研究工作主要包括3个方面：故障选线，识别判断母线多条出1故障选线线中的故障线路，以便采取措施防止故障扩大，重点故障选线的研究重点是小电流接地配电网发生在于小电流接地配电网发生单相接地故障时的选单相接地故障时

6、故障线路的识别判断，此时故障电线；区段定位，确定故障点所在故障区段，以便隔离流微弱，经消弧线圈接地方式下更是如此。为了确定故障并恢复非故障区域的供电；故障测距，即直接定故障线路，传统的方法是通过检测母线上零序电压位出故障位置，避免人工巡查故障点。3个方面的研的数值来判断是否发生单相接地故障，若发生接地究本质上均为定位故障，但各自对故障定位的要求故障，则采用人工逐条线路拉闸的方式选线，此种方不同，目的也有所差异，实现难度上逐渐增加。目前，法会使正常线路瞬间停电，易产生操作过电压和谐故障选线已有大量的工

7、业产品应用于现场，但在可振过电压，且增加了事故的危险性和设备的负担［1］，靠性与灵敏性方面仍需加强；区段定位有部分产品严重限制了小电流接地方式，特别是经消弧线圈接进入应用阶段，尚不成熟，且小电流接地配电网单相地方式的应用与发展［2］。因此，长期以来，国内外学接地故障时的区段定位仍面临诸多问题；配电网故者对于故障自动选线装置开展了大量的研究工作，收稿日期：２012-01-12；修回日期：２013-04-19提出了多种不同原理的故障选线方法。这些方法按基金项目：国家自然科学基金资助项目（50877031

8、，50837002，照其利用信息的不同大致分为2类：一是基于外加51177058）注入信号的故障选线方法；二是利用单相接地故障时ProjectsupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina（50877031，50837002，51177058）的电气量变化特征进行故障选线，其又可分为基于电力自动化设备第33卷故障稳态分量的故障选线法、基于故障暂态分量的者极性相反的关系等特征选择故障线路［6鄄7］。故障选线法和