配网故障定位
配电网故障定位的方法
配电网故障定位的方法快速，准确的故障定位是迅速隔离故障和恢复供电的前提，对于维护配电网的安全运行具有重要意义。
配电网故障定位快速，准确的故障定位是迅速隔离故障和恢复供电的前提，对于维护配电网的安全运行具有重要意义。
那么，如何对配电网进行快速，准确的故障定位呢？一、配电网故障处理特点配电网络馈线上一旦发生单相、相间、三相等短路时，设备上的F1U及时将故障信息卜传至主站系统。
即变电站SCADAS系统，若变电站运行人员处理不了，再次将信息上传至上一级调度，经调度SCADAS系统分析进行定位、隔离、恢复。
一般来说，配电网故障处理有以下几个特点：（1）配电网不仪有集中在变电站内的设备，而且还有分布于馈线沿线的设备，如柱上变压器、分段开关、联络开关等。
信号的传输距离较远，采集相对比较困难，而且信号具有畸变的可能性，如继电器节点松动。
开关检修过程中的试分/合操作及兀’U本身的误判断等都会干扰甚至淹没有用信号，导致采集到的信号产生畸变。
（2）配电网设备的操作频度及故障频度较高，因此运行方式具有多变性，相应的网络拓扑也具有自身的多变性。
（3）配电网的拓扑结构和开关设备性能的不同。
对故障切除的方式也不同。
如多分段干线式结构多采用不具有故障电流开段开关和联络线开关，故障由变电站的断路器统一切断，这种切除方式导致了停电范围的扩大。
配电网故障定化是配电网故障隔离、故障恢复的前提，它对于提高配电网的运行效率、改善供电质量、减小停电范围有着重要作用。
二、配电网故障定位的方法1、短路故障定位技术方法配电网系统中短路故障是指由于某种原因，引起系统中电流急剧增大、电压大幅下降等不利运行工况，同时该故障发生后会进一步引发配电网系统中变配电电气设备损坏的相与相、相对地间的大电流短接故障。
按照短路发生部位，可以分为三相短路、两相短路、两相对地短路、以及单相对地短路故障。
由于配电网发生短路故障后，其电流、电压等特征故障参量较为明显，故障定位技术方法的实现相对较为简单，工程中最常用的是“过电流法”。
配电网故障定位现状及方法综述
配电网故障定位现状及方法综述摘要：随着人们对配电网供电安全稳定性的不断提升，尽早发现配电网故障点就显得越来越重要。
而电力系统配电网的故障精准定位问题一直没有得到很好地解决，对该问题的研究能够减少经济损失，保障人们的正常生活。
因此，本文分析了现阶段常用的故障定位方法的优点和缺点以及各自的适用范围。
关键词：故障定位；优缺点；适用范围引言：近年来，我国电网规模的不断扩大，配电网的线路结构也日益复杂，人们的生活越来越离不开电能的同时，用户对供电安全稳定的要求也不断提高。
要提高供电稳定性首先要尽可能减少故障的发生情况；另一方面，在故障发生后要能迅速解决故障并重新供电。
配电网故障定位可大幅度减少故障排查的工作强度，从长远角度看，能有效提高配电网供电稳定性。
常用的配电网故障定位方法及其优缺点当前配电网故障定位方法主要有阻抗法、故障行波法、故障指示器法等。
1.阻抗法阻抗法是根据发生故障的时间点所测得的对应电压和电流得出故障回路阻抗的方法，又因理想条件下，回路阻抗与距离大致呈正相关，由阻抗数值可定位故障发生点。
阻抗法原理十分简单，但配电网线路很复杂，且受负荷影响较大。
因此，故阻抗法不能直接的用于测距计算，在实际应用中常常用作估计大致故障点。
2.行波法行波法一般可分为单端法、双端法。
（1）单端行波法单端行波法是利用故障产生的暂态行波进行单端定位的方法。
在线路发生故障时，故障点产生的暂态行波在故障点与母线之间来回反复，根据行波在测量点与故障点之间往返一次的时间和行波的波速即可求得故障点的距离。
单端行波法计算公式如下所示：l=（t1-t0）v/2式中l为故障距离；L为线路全长；t0、t1分别为故障波头和反射波到达计算端母线的时间点；t2为另一边母线的反射波到达的时间点；v为行波的速度。
该方法原理同样简单，但在实际工程中，由于故障点反射波、母线反射波难以识别，因此，单端行波法一般用作双端行波法的补充。
（2）双端行波法双端行波法是利用在线路产生故障时，初始行波向线路两端的两个测量点发射到达的时间差计算故障点到两边分别的距离。
低压配电网故障检测与定位算法
低压配电网故障检测与定位算法低压配电网是城市电力供应的重要组成部分，它负责将高压输电网输送下来的电能分配给每户用户。
然而，在低压配电网运行过程中，由于种种原因，故障可能会发生，比如短路、接地故障等，这些故障会导致电力供应异常，甚至给用户带来安全隐患。
因此，低压配电网故障检测与定位算法的研究显得尤为重要。
一、低压配电网故障检测算法1. 检测传感器数据的异常值低压配电网故障检测的第一步是通过监测传感器数据。
在配电网中，安装有各种传感器，用于测量电流、电压等参数。
通过实时监测传感器数据，可以检测到异常值。
例如，当某一传感器数据与周围传感器数据相比有明显偏离时，可能意味着该部分存在故障。
因此，通过统计学方法或机器学习方法，可以对传感器数据进行异常值检测，从而及时发现低压配电网中的故障。
2. 多传感器数据融合低压配电网中有多个传感器同时监测电力参数，因此可以将这些传感器数据进行融合，得到更全面、准确的故障检测结果。
融合方法可以采用加权平均、主成分分析等统计学方法，也可以利用深度学习算法进行融合。
通过多传感器数据融合，可以减少单一传感器数据异常造成的误判率，提高低压配电网故障检测的准确性。
3. 基于机器学习的故障检测机器学习是一种通过从数据中学习规律，从而预测或者判断新数据的方法。
在低压配电网故障检测中，可以利用机器学习算法，从历史数据中学习低压配电网正常运行模式，并利用这些学习到的模式来检测故障。
常用的机器学习算法包括决策树、支持向量机、神经网络等。
通过不断优化机器学习算法，可以提高低压配电网故障检测的准确率和效率。
二、低压配电网故障定位算法1. 检测故障传播路径低压配电网中，故障具有传播性，即一个故障点可能会导致周围多个节点故障。
因此，通过检测故障传播路径，可以确定故障点的位置。
传统的方法是基于故障电流的测量，但受限于传感器布局和精度，可能无法准确检测故障传播路径。
因此，可以引入机器学习算法，通过分析历史数据来预测故障传播路径，从而定位故障点。
配电网故障定位方法的探讨
配电网故障定位方法的探讨摘要：随着社会的不断发展，对电能质量以及供电可靠性的要求越来越高，确保供电的经济性、安全性以及可靠性成为当前电力企业面临的重要问题。
配电网的结构更为复杂，分支线众多，容易发生各种类型的故障，定位较为困难。
本文就配电网现阶段故障定位的方法进行对比，提出适合于配网自身性质的定位方法，供同行参考和借鉴。
关键词：配电网；故障定位；简述1.引言随着社会的不断发展，用电用户对电能质量以及供电可靠性的要求越来越高，当配电网线路发生故障后，供电部门需要快速对故障进行查找、隔离并恢复供电。
相对于输电网，配电网的结构更加复杂，分支线众多，所处环境较为恶劣，容易发生各种类型的故障，准确定位较为困难，据统计，用户停电事故中有近80%是由于配电网的故障引起，因此，实现配电网故障后的快速定位，对于提高配电网供电可靠性指标有着重要的意义。
2 配电网故障定位分类和方法现有的配电网故障定位的方法可分为两大类：一类是配电网故障区段定位，另一类是配电网故障精确定位。
其中，配电网故障区段定位是利用配网的自动化装置来监测网络各项参数的变化来进行故障判断的，其定位结果限定在两个自动化装置之间，而具体的故障点还需要其他定位方法或人工巡线确定。
配电网故障精确定位指的是不局限于现有的自动化装置的监测信息，而利用其他方法或安装相应定位装置来实现故障的精确定位，定位结果的误差较小，往往在百米级。
2.1 配电网故障定位分类（1）分布控制式定位配电网的分布控制式定位，该模式的系统较为独立，不依赖于配电自动化主站的统一调配，当线路发生故障时，各个分段开关之间依靠设定好的整定动作顺序来对故障线路进行隔离，以及恢复非故障线路的供电，或者通过配电自动化终端设备之间的相互通讯，对线路进行监控，实现故障区段的定位。
（2）集中控制模式定位由各配电终端单元采集配网各电压电流等数据信息后上传至配调中心（配电网主站），然后经由主站系统进行综合分析，判断出故障区段后，由自动化中心统一调度处理，对故障线路两端的开关下达动作指令，断开故障区段完成故障隔离。
配电线路故障定位技术及其应用
配电线路故障定位技术及其应用摘要：配电线路故障定位技术是以故障诊断技术为基础的一种新型的电网监控技术，它的理论基础由电位分析和测量技术构成。
目前，应用较多且具有较高价值的配电线路故障定位技术有红外故障定位技术、电磁定位系统、电力系统在线监测系统、基于网络技术为支撑的电气智能监测系统等。
关键词：配电线路故障定位技术及应用1.红外维修定位技术及应用3.1红外测温红外测温是利用红外线的透射特性对物体表面温度进行测量，一般情况下红外测温主要有两种方式直接测温，即利用温度计直接对被测物体进行测量;间接测温，即通过传感器直接对被测物体进行测量。
利用红外测温方法对缺陷进行检测可以避免漏检情况发生，并且可以精确地对故障部位进行测温，从而达到对设备安全运行状态能够实时监测和监控等目的。
3.2断路器缺陷定位及测量断路器故障定位及测量是通过红外探头在发生断路器接地故障时记录下活动频率和活动范围进行定位以及测量。
断路器故障位置主要为金属表面发热、断相、氧化及老化等。
因此，红外探针在接触或接地故障处测量红外信号时会受到金属材料温度和氧化程度等因素引起的温度变化影响，从而产生热量和金属粒子。
当红外探针在接触或接地故障区域测量时可发现断路器存在不同程度的接触不良及金属微粒故障。
3.3线路红外检修工作要求参数设置线路红外检修时，可根据实际情况设置工作要求。
其中对绝缘子的红外检测可设置绝缘子串、绝缘子、金属件、金具等参数。
对接地故障可设置接地故障发生后，红外检修的工作要求自动调整为10kv以下接地故障点自动工作,10kv及以上接地故障点可调整为1-5kv接地故障点自动工作。
对低压电网线路故障可设置故障位置，如发生接地故障则为线路故障点附近[1]。
2.电磁定位技术及应用2.1电磁感应试验电磁感应试验是利用电磁感应原理测量电网故障时在某一点上电磁干扰分量产生的相位变化，从而确定故障点的定位方法。
在电磁感应试验原理当中，由于配电线路一般都经过较长的路由损耗较大，因此其检测线路磁场时需要使用较大的感应电流以达到检测目的。
配电网故障的自动定位与判断技术分析
配电网故障的自动定位与判断技术分析摘要：配电网的故障定位与判断是指当配电系统发生故障后，控制中心根据装在配电网中的智能化采集、通信和控制单元收集到的数据，结合配电网的实际运行情况，利用网络信息和故障信息来自动判别故障发生的位置，并在网络结构的拓扑图上反映出故障点，配电网的故障定位与判断技术在实际的配电网运行中得到了广泛应用。
关键词：配电网; 故障; 自动定位; 判断算法;引言：配电网故障定位的传统方法是自动重合器、分段器 (负荷开关) 等按整定顺序自动重合，现代的方法是由SCADA监控系统主站遥控负荷开关和分段器，也就是基于FTU的故障定位方法。
配电网中的分段开关和联络开关处都装有FTU，利用FTU上传参数，经过运算实现故障定位。
故障定位的算法包括以人工智能为基础的定位算法和以图理论为基础的图算法，其中图算法以矩阵算法为主，矩阵算法具有计算量小、故障判断及定位结果可靠的优点，在工程实际中得到了大量的应用，本文主要探讨矩阵算法在配电网故障定位与判断中的应用。
1 配电网的常见故障配电网最常出现的故障包括接地故障和短路故障，其中接地故障主要以单相接地为主。
目前，我国在3～66kV中低压配电网中普遍采用中性点不接地或经消弧线圈接地 (即谐振接地) 运行方式。
在电网发生单相接地故障时可带故障继续运行1～2h，但是长期带故障运行，容易促使绝缘薄弱处发生对地击穿，造成两相接地短路故障，并会带来跨步电压，给故障线路周围的行人带来安全隐患，线路故障应及时处理，其中跨步电压分布示意图如图1所示。
由图1可知，离故障线路越近，分布电压越高，越具有危险性。
长期以来，由于不能尽快选择故障线路或定位故障线路段，导致出现故障排除率低等工作问题，故需要进行配电网故障的自动定位。
配电网故障自动定位的人工智能算法以遗传算法为代表，但配电网复杂，建立一个适合配电网故障定位的数学模型很困难，模型不准确会导致故障定位的效果很差。
而矩阵算法以分段开关和隔离开关为节点，根据各节点是否流过故障电流就可以判断出故障区间[2]。
2024电网故障定位与隔离配网自动化
电网故障定位与隔离配网自动化目录•配网自动化概述•电网故障类型及原因分析•电网故障定位技术与方法•电网故障隔离技术与策略•配网自动化在故障定位与隔离中应用•电网故障定位与隔离技术发展趋势PART01配网自动化概述配网自动化定义与发展配网自动化定义利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术，将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系统，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。
配网自动化发展随着电力需求的不断增长和电网规模的扩大，配网自动化技术得到了快速发展。
从最初的就地控制、重合器时序整定配合，发展到基于馈线终端设备（FTU）的故障检测、定位、隔离和非故障区段恢复供电的馈线自动化（FA）系统，再到当前的配电自动化系统（DAS）与配电管理系统（DMS）一体化。
配网自动化系统功能负荷管理功能包括负荷监控、负荷控制、负荷预测等。
故障处理功能包括故障检测、定位、隔离和非故障区段恢复供电等。
配电SCADA功能实时数据采集、远程控制、越限报警、人工置数、事件顺序记录（SOE）等。
配电网络分析功能包括网络拓扑、状态估计、潮流计算、短路电流计算、电压/无功优化、负荷预测、故障定位和隔离等。
高级应用功能包括电能质量监测、分布式电源接入与控制、电动汽车充放电管理等。
配网自动化技术应用范围适用于10kV 及以下电压等级的配电网络，包括城市电网、农村电网及企业电网等。
可广泛应用于架空线、电缆、环网柜、开闭所、配电室、箱式变电站等配电设备。
适用于多种中性点接地方式：中性点不接地、经消弧线圈接地、经电阻接地等。
PART02电网故障类型及原因分析短路故障断线故障过载故障接地故障常见电网故障类型01020304包括单相接地短路、两相短路、两相接地短路和三相短路，是电网中最常见的故障类型。
输电线路因外力或自身原因断裂造成的故障，可能导致供电中断。
电网中设备或线路长时间超过额定负载运行，导致设备损坏或线路跳闸。
电缆故障定位技术的应用案例
电缆故障定位技术的应用案例在现代社会中，电力供应的稳定性和可靠性对于各个领域的正常运转至关重要。
而电缆作为电力传输的重要载体，其故障的及时定位和修复是保障电力系统正常运行的关键环节。
本文将通过几个实际的应用案例，深入探讨电缆故障定位技术的实际应用效果和重要性。
案例一：城市配电网中的电缆故障定位在某繁华的城市商业区，一次突然的停电事件给众多商家和居民带来了极大的不便。
电力维修人员迅速响应，经过初步排查，确定是一段地下配电网电缆出现了故障。
技术人员首先使用了经典的电桥法进行初步定位。
电桥法是基于电缆的电阻特性来计算故障距离的，虽然相对简单，但对于低阻故障有较好的效果。
通过电桥法，大致确定了故障点在距离变电站约 2 公里的范围内。
然而，由于城市地下管网复杂，电缆敷设路径曲折，单纯依靠电桥法无法精确确定故障位置。
于是，技术人员引入了脉冲反射法。
通过向故障电缆发送脉冲信号，并接收反射回来的信号，根据信号的时间和传播速度，精确计算出故障点的距离。
经过多次测量和分析，最终将故障点锁定在一个狭小的地下管廊内。
在找到故障点附近区域后，技术人员使用了音频感应法进行最后的精确定位。
这种方法通过在电缆一端施加特定频率的音频信号，然后使用感应接收器在地面上探测信号的强度，当信号强度达到最大值时，下方即为故障点。
经过一番努力，终于找到了故障点，原来是电缆由于长期受到地下水的侵蚀，导致绝缘层破损，引发短路故障。
维修人员迅速对故障电缆进行修复，及时恢复了供电，将停电对城市商业和居民生活的影响降到了最低。
案例二：工业厂区的电缆故障定位在一家大型工业厂区，一条为重要生产设备供电的电缆发生故障，导致整个生产线停止运行。
由于生产任务紧迫，需要尽快恢复供电。
技术人员到达现场后，首先对电缆进行了绝缘电阻测试，发现电阻值极低，判断为短路故障。
然后，他们使用了时域反射法（TDR）进行定位。
TDR 类似于脉冲反射法，但能够提供更详细的故障特征信息。
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配网故障定位
I 目前各种定位方法及适用范围
II 目前存在的问题
配电系统小电流接地故障电流微弱、故障电弧不稳定,使得准确定位其故障点成为难题。
对于小电流接地故障检测的诸多方法,除信号注入法外,其余检测方法均依赖发生故障前后配电网参数的变化。
鉴于小电流接地系统的自身特点,当受到电磁干扰和谐波污染,可使信号失真,影响各种选择原理的可靠性和准确性。
目前,多数检测方法仅是理论可行,在实用化方面存在较大困难和限制。
实践中,应用较为广泛的主要是基于注入信号的定位原理,该方法实际使用中并不理想,且检测时间较长。
另外一种常用的基于故障指示器的定位方法,检测相间短路故障效果不错,但对于单相接地故障检测,实用效果很不理想。
基于FTU的故障分段定位方法也没有很好的解决单相接地故障定位的问题,且实现配网自动化成本太高,限制了其应用范围。
III 配电网故障定位研究展望
目前故障定位方法按照检测方式可分为主动式和被动式两种。
主动式一般是在线路不停电的情况下,故障发生后向系统注入特定的信号实现故障定位,如果接地点存在间歇性电弧现象,注入的信号在线路中将不连续,给故障定位带来困难,若是在离线的情况下利用其实现故障定位,需要外加直流高压使接地点保持击穿状态,势必增加投资和检测复杂性。
被动式主要是利用故障发生时采集信号中包含的故障信息以及故障前后线路参数的变化实现故障点
的定位,不需要额外增加设备,在现场容易实现,所以利用被动式检测方法查找故障点是今后配电网故障定位的发展方向。
行波法具有不受系统参数、系统运行方式变化、线路不对称及互感器变换误差等因素的影响,在电子技术日益发展的今天,利用故障产生的行波信息实现配电网故障测距具有重要研究意义。
但如何解决好实际应用中面临的关键技术问题,比如行波测距模式的确定、行波信号的获取、架空电缆混合线路的影响、多分支线路的影响以及高阻接地故障的影响等,是其获得成功应用的关键。
另外,通过安装故障指示器或线路FTU来实现配电线路故障尤其是单相接地故障定位,仍然具有重要研究价值。
随着技术的进步,只要选择检测原理与系统相适应的设备,一定可以提高单相接地故障定位的准确性和可靠性。
据统计，电力用户遭受的停电事故95%以上是由配电网引起的（扣除发电不足因素），其中大部分是故障原因。
因此，准确地测定配电网故障位置，对于及时隔离并修复故障、提高供电可靠性具有十分重要的意义。
目前，离线定位法主要用于电缆故障定位。
对于架空线路来说，由于供电距离较长，通过施加高压击穿故障比较困难，尤其是线路通常与配电变压器直接相连，外加高电压会对用户用电设备带来危害。
因此，离线定位不适用于架空线路。
短路故障电流幅值较大，易于检测，通常采用“过电流法”[3,4]实现架空线路短路故障的区段定位，原理与过流保护相同。
“过电流法”需要借助馈线终端装置（FTU）或故障指示器（FPI）定位故障区段。
“过电流法”原理简单，判据明确，同时具有较好的灵敏度。
对于郊区及乡镇配电网，供电距离长，采用故障测距的定位方法既可以降低成本，又可以减轻寻线负担。
1.2.2 电流对比法
为克服阻抗法对负荷影响考虑不足的缺点，欧洲一些发达国家采取了一些改进措施[3]，在计算中考虑实时采集的负荷电流，通过电流对比定位故障区段。
该方法对自动化实现程度要求较高，它是利用SCADA/EMS/DMS/D-SCADA计算各条线路的故障电流并与各点测量上报的故障电流进行对比，判断故障位置。
此方法将各监测点的故障信息与SCADA 等系统监测的负荷电流等电网运行信息综合运用，故障判断更为准确，在芬兰实际运行效果
良好，但由于仅以电流作为判据，定位精度受故障电阻影响较大，需要作进一步的改进。
“S 注入法”是利用故障时暂时“闲置”的接地相电压互感器注入一个特殊信号电流，
通过对该信号进行寻迹来实现故障选线和定位。
“S 注入法”原理先进，不受消弧线圈影响，适用于只安装两相CT的架空线路；但该方法需要附加信号注入设备，且注入信号强度受PT 容量限制，对于高阻接地及间歇性故障，检测效果不好。
3 配电网故障技术展望
(1) 用户对供电可靠性要求不断提高。
下一步提高供电可靠性的必然途径，就是通过准确
的故障定位应对故障停电问题。
从国内外的发展状况来看，配电网在提高供电可靠性上显得越来越重要，其故障检测也受到越来越多的重视。
(2) 现有的故障定位技术相对成熟。
适用范围也涵盖了各种接地方式及故障情况，且具备
现场应用的条件。
实际应用中，要因地制宜，选择合理的定位策略，并积极地推广应用，摸索经验。
(3) 建立故障管理系统。
通过故障管理系统可以充分利用获取的各种故障信息，如配合故
障投诉系统采用信息融合技术做出最优判断。
同时可以记录各种定位方法的运行性能及准确率，有助于对比分析，为改进及开发提供可信的数据。
(4) 根据分布式电源的并网要求，制定合适的保护方案。
随着分布式电源在系统中比重越
来越大，使传统配电网的运行和管理更加复杂。
在分布式电源规模占系统比例较大的情况下，其接入会影响到系统保护的定值及定位判据，需要建立相应的保护方案及定位策略。
各国对分布式电源接入的要求有着不同的规定，包括有条件接入、积极接入及有源网络等。
带分布式电源的配电网故障定位也要根据不同的并网要求选择合适的定位策略，国外已开始了相关研究。
单相接地故障稳态故障信号微弱，难以测量，暂态量的故障特征较稳态量明显的多，且不受消弧线圈影响，因此基于暂态量的定位方法要优于基于稳态量的定位方法。
目前的基于 FTU 测量信息的定位方法不适用于装有大量 FTU 的复杂配电网；矩阵法对故障信息的准确度要求很高，限制了它的应用；而基于专家系统、神经网络算法、蚁群算法的定位方法都未能真正用于实际系统；遗传算法是故障定位算法中比较有实用价值的一种方法，但是目前对于配网遗传算法定位的研究都针对短路故障，并没有针对单相接地故障的遗传算法定位方法。