配电网故障定位方法研究
配网抢修指挥故障研判
配网抢修指挥故障研判摘要：目前基于配电自动化系统针对10kV主干线路的故障研判策略已经比较成熟。
而针对低压配网的故障定位与研判仍主要依赖于人工经验，准确性差，效率低，部分已建成的配网故障研判技术支持系统研判手段单一、逻辑简单，难以有效实现配网故障的综合指挥研判。
随着配网抢修指挥业务规范化水平的不断提升，有效的配网故障研判策略对于提升配网故障研判准确性和抢修指挥效率具有至关重要的作用。
关键词：配网；抢修；指挥；故障；研判1故障研判原则配网故障研判是指依据系统采集的配网故障、95598报修、计划停电、公专变及低压设备召唤量测等信息，利用网络拓扑关系和营配调贯通结果，通过综合分析，判断故障位置、故障类型及停电范围。
实现配网故障研判策略的基本原则主要包括信息来源准确性校验、信息来源自动过滤、信息交互技术要求、信息交互一致性原则等四个方面。
1.1信息来源准确性校验该原则应利用实时召测和“户-变-线-站”电源追溯，逐级校验客户侧表计故障、配变故障、分支线故障和主干线故障等信息的准确性。
(1)主干线开关跳闸信息应结合该线路下的分支线开关失电信息和多个配变停电告警信息，校验主干线开关跳闸信息的准确性。
(2)分支线开关跳闸信息应结合该分支线路下的多个配变停电告警信息，校验分支线开关跳闸信息的准确性。
(3)配变停电告警信息应通过实时召测配变终端及该配变下随机多个低压计量装置的电压、电流、负荷值来校验配变停电信息的准确性。
(4)客户失电告警信息应通过实时召测客户侧低压计量装置的电压、电流、负荷值来校验客户失电告警信息的准确性。
1.2信息来源自动过滤各类告警信息推送到系统前，应在已发布的停电信息范围内进行过滤判断。
1.3信息交互技术要求(1)信息交互基于消息传输机制，应实现实时信息、准实时信息和非实时信息的交换，支持多系统间的业务流转和功能集成，完成系统与其他相关应用系统之间的信息共享。
(2)信息交互应满足国家发展和改革委员会第14号令，采取安全隔离措施，确保系统信息安全性。
10kV配电网单相接地故障及处理措施
10kV配电网单相接地故障及处理措施摘要：配电网络作为直接面向电力用户的关键供电环节，其安全与稳定的运行直接关系到供电网络的供电质量。
但是在实际的运行过程中，配电网络往往会受到各种故障的影响，尤其是单相接地故障严重威胁着配电网络的安全与平稳运行。
因此准确且快速的对配电网单相接地故障进行定位与处理，具有相当重要的意义。
本文首先介绍了10kV配电网单相接地故障选线方法，然后详细论述了10kV配电网单相接地故障定位方法。
并以此为依据总结出了一套切实可行的单相接地故障定位与处理方法。
关键词：电网故障；10kV配电网；单相接地故障；故障处理随着我国社会经济的发展水平的不断提高，人们对于供电的质量与稳定性提出了更高的要求。
而配电网络作为直接面向电力用户的关键供电环节，其安全与稳定的运行直接关系到供电网络的供电质量。
但是在实际的运行过程中，配电网络往往会受到各种故障的影响，尤其是单相接地故障严重威胁着配电网络的安全与平稳运行。
另外由于10kV配电网络所处的环境十分复杂，存在相当多的配电线路分支，一旦发生单相接地故障，一般很难确认故障的线路。
此外发生故障的位置电流相对较小，难以获得较强的故障信号，这也为单相接地故障的定位与处理带来很大的困难。
一、10kV配电网单相接地故障选线方法根据判断信号模式的不同，10kV配电网单相接地故障选线方法可以分为主动信号法和被动信号法两种。
其中主动信号法是将某种频率的信号注入配电网内，并针对该信号进行检测，从而完成单相接地故障的选线工作。
主动信号法注入的信号可以分为可变频率信号和单一频率信号。
而被动信号法具体可以分为故障稳态信息法、故障暂态信号法和综合信号法。
基于故障稳态信息进行选线，首先就可以针对出线的线路，逐一进行断电，进而检测中性点的零序电压。
然后与正常情况进行对比，从而完成选线。
这种方法的选线准确率较高，但是选线的速度较慢，且工作量大，同时会对供电的稳定性产生影响。
然后还可以根据消弧线圈的失谐度，对正常状态下出线线路中零序回路的零序导纳进行计算，以此作为参考值。
10kV配电网故障定位的研究和实现
全可靠性具有 非常重要 的意义。本文在基 于信 号注入 法的原理基础上 ，提 出了一种 “ 直流定段 ，交流定点”的交直流综合定 位方法。该方法分两步走 ，第一 步定 出故 障区域 ，第二 步定 出故 障点，将 直流信号和 交流信号注入法相结合 ，优 势互补 ，通 过多次现场实验验证 ，可 以有效地处理 １ Ｖ配电 网中的单相接地故 障。本文阐述 了交直流混合 定位 法的原理 ，并介 绍 了信 ｋ ０ 号源的注入 和信 号的检 测方法，最后 利用现 场试验数据和 Ａ Ｐ仿真验证此方 法的可行性 。 Ｔ
１ Ｖ配 电网故 障 定 位 的研 究和 实 现 ｋ ０
司冬 梅 １ 齐 郑 ，钱 敏 闫 宝庚 ， ，
（． １ 华北 电力大学，北京 １ ２ ；２ 国电北仑第一发 电有 限公 司，浙江 宁波 ３ ５ １ ２６ ． ０ ０ １ ００
３ ．大庆石 油管理局 电力集团， 黑龙 江 大庆 １ ５ ） ６ ４ ３ ３ 摘要：随着对 配电网供 电可 靠性要求 的提 高，配 电网故障点 的及 时发现显得 日渐 重要 ，配电网的故 障定位技 术对 于配电网安
配电网单相接地故障定位分析及其自动定位检测实现
２１ ０ ０年 ２月
四 川 Ｉ电 力 技 术
Ｓｅ ｕ ｎ Ｅｌ ｃｒｃ Ｐ ｗ ｒＴ ｃ ｎ ｌｇ ｉｈ ａ ｅ ｔ ｏ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｉ
Ｖ １ ３ Ｎｏ １ ｏ ． ３， ． Ｆｂ ２ ０ ｅ ．。 ０１
配 电 网单 相 接地 故 障定位 分 析及 其 自动定 位 检 测 实现
关键词 ： 配电网； 单相接地故障 ； 故障定位
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｗ ｈ ｎ ｓｎ ｌ ｓｒ ｃ ： ｅ ｉｇｅ—ｐ ａ ｅ ｇ ｏ ｎ ａ ｌ ｏ ｃ ｒ ｎ ｄ ｓｒ ｕ ｉｎ ｎ ｔ ｏ ｋ，ｉ ｉ ｄｆ ｃ ｌ ｔ ｏ ｖ ｈ ｒ ｂ ｅ ｂ ｕ ａ ｌ ｄ ｈ ｓ ｒ ｕ ｄ ｆ ｕｔ ｃ ｕ ｓ ｉ ｉ ｉ ｔ ｅ ｗ ｒ ｔｂ ｏ ｔ ｓ ｉ ｉｕ ｔ ｏ ｓ ｌｅ ｔ ｅ ｐ ｏ ｌ ｍｓ ａ ｏ ｔｆｕ ｔ ｆ ｅ ｆｅ ｅ ｅｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｆ ｕｔｌｃ ｔ ｎ ｂ ｃ ｕ ｅｏ ｅｗｅ ｋ ｆｕ ｔ ｕ ｒ ｎ ｎ ｅ ｕ ｓａ ｌ ａ ｌ ａｃ ｅ ｄ ｒｓ ｌｃｉ ｎ ａ ｌ ｏ ａｉ ｅ ａ ｓ ｆｔ ａ ａ ｌ ｃ ｒｅ ｔａ ｄ ｔ ｎ ｔｂ ｅｆ ｕｔ ｒ ．Ａ ｍｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｅｐ ｏ ｌｍｓ ｈ ｏ ｏ ｈ ｈ ｉ ｎ ｔ ｈ ｓ ｒｂ ｅ ，ｔ ｅ ｓｎ ｌ ｉｇ ｅ—ｐ ａ ｅ ｇ ｏ ｎ ａ ｌ ｌｃ ｔ ｎ ａ ｄ ｉ ｕ ｏ ｔ ａｉｎ ｉ ｉｔ ｂ ｔ ｎ ｎ ｔ ｏ ｋ ａ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｅ ｎ ｄ ｔ ｉ ｈ ｓ ｕ ｄ ｆｕ ｔ ｏ ａ ｉ ｎ ｔ ａ ｔ ｍａｉ ｔ ｎ ｄ ｓ ｕ ｉ ｅｗ ｒ ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ｄ ｉ ｅａｌ ｒ ｏ ｓ ｚ ｏ ｉ ｒ ｏ ． Ｋｅ ｒ ｓ ｄ ｓｒ ｕ ｉｎ ｎ ｔ ｏ ｋ；ｓｎ ｌ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉｔ ｂ ｔ ｅｗ ｒ ｉ ｏ ｉ ｇｅ—ｐ ａ ｅ ｇ ｏ ｎ ａ ｌ ；ｆｕ ｔ ｏ ａ ｉｎ ｈ ｓ ｕ ｄ ｆｕ ｔ ａ ｌ ｌ ｃ ｔ ｒ ｏ
10kV配电网故障定位分析与发展
（ 总 第 ２ ７ ５ 期 ）
中阂高 耨竣术 ／ 止 、 业
ｌ ｛ ｋ＾ ¨ｊ ０一 ￡“ ＃ ＃Ｐ ｛§ ￡Ｉ
ＮＯ． ３ ２． ２ ０ １ ３
（ Ｃ ｕ ｍｕ ｌ ａ ｔ ห้องสมุดไป่ตู้ ｖ ｅ ｔ ｙ Ｎ Ｏ． ２ ７ ５）
ｌ ０ ｋ Ｖ配电网故障定位分析与发展
确 定 ， 出现 同 一 系 统 在 不 同 时刻 的 网 络 拓 扑 发 生 变 化 的情 况 ， 为配 电 网故 障 定 位 技 术 提 出 新 的挑 战 ； （ ５ ） 配 电 网 的
从区域 的耗散 电流入 来定位故障 。过热 弧搜寻法具有原理
简单 、可判 断故障程度等优点 ，但其 可靠 性依赖于 区域额 定负荷或额 定电流 的计算 ，应用相对复杂。 ２ ． ３ 暂态分 析方 法 暂态分析法 主要通过挖掘系统参 数与暂态频率 或 由网 络结构 改变 （ 包括配 电网能量分配 的变化 ）而产生 的行 波 速度之 间的关系来定位故 障。
究 工 作 ，归 纳起 来 大 致 有 如 下 四类 方 法 ：
２ ． １ 图论分 析法 图论分析法是 以配 电网的结构及Ｆ Ｔ Ｕ 监测到的馈线开关
信 息为基础 发展起来 的一类故 障定位 方法 ，分矩阵法和过 热弧搜寻法两类 。 ２ ． ２ 过热弧 搜寻 法
该方法将配 电网的故障定位 问题转换为过热弧 的搜 寻 问题 。将配 电馈线按线路潮流 方向定义成有 向弧 ，馈线 开 关看 作弧的顶点 ，弧 的负荷 即为馈线的供 出负荷 ，顶点的 负荷 则为流过开关 的电流 ， 由此建立与实 际系统相 对应的 变 结构耗散 网络 。通过归一化 负荷ｃ 弧负荷 与其额定负荷之 比乘以１ ０ ０ ，是否大 于１ ０ ０ 来判 断过热 区域 ，大于１ ０ ０ 的区域 为过热区域 ，即故 障区域。在过热弧搜寻索法 中增加 了最 小配 电区域分离 的过 程，可 以在故障信息 不完备的情况下 对多 电源并列供 电系统进行故障定位 ：过 热区域搜索法则
基于城市配电网故障定位系统的探讨
？
基于城市配电网故障定位系统的探讨
◆ 朱景林
摘 要 ： 对 故 障 的 及 时 有 效 排 除 是 实现 电 网 线 路 安 全 稳 定 运 作 的 一 项 重 要 保 障 ， 而对 故 障 类 型和 地 点 的及 时准 确 定位 又是 做 好 故 障排 除 工 作 的 前提 和 基础 ，为 了促 进 对 电 网线路 故 障 定位 工作 的更 好 开展 ，本 文 介 绍研 究 了 电 网故 障定 位 系统 ， 旨在能为相关实践工作的开展提供一些借鉴和参考。 关 键 词 ：故 障 ； 系统 ；配 电网
解码 ，将所获取的清晰地址信息传送至计算机控制 中心， 由后者接收分析这些动作信息并结合地理信息系统软件将
这些故障点在地理背景图上加以清晰标记 ，打印后 以图纸 的形式提供给系统检修人 员 ，以便其迅速及时赶赴故障
发生点并积极采取有针对性的故障排除措施。其中，无线
电接收总站为 ：Ｒ Ｂ Ｓ ；配电管理系统 ：Ｄ ＭＳ ；故障探头： Ｆ Ｄ；发射子站 ：Ｓ Ｔ ；无线 中继站：Ｒ 。
化． ２ ０ １ ３ （ ０ ４ ） ： ４ ２ — ４ ３ ．
信号源采集 电压互感器 的零序 电压和三项 电压 ，做好信
（ 作 者 单 位 ：运 城 供 电公 司 ）
信 息系 统 ｒ ： 程 ｌ ２ ０ １ ３ ． ７ ． ２ ０ ８ ５
至备用开关 。针对高压 电压互感器柜的二 次电压 ，采用
化． ２ ０ １ ２ （ ０ ５ ） ： ５ ６ — ６ ０ ．
参Hale Waihona Puke 考文献 【 １ 】 胡非 配 电网线路故 障的基 于模 型诊 断 方法 电力 系统 自动 【 ２ ］ 陈 亮 基 于 配 电 网 线 路 的 故 障 定 位 系统 ［ Ｊ ］农 业 智 能
配电网故障定位实用化研究
意义 。
变 幻无 常 ；
（）配 电 网分 支点 、分 支线太 多 。 ２ 本文 从实 用角 度 出发 ，针 对 配 电 网本 身 的特 点 ，提 出 了利 用 Ｃ型行 波原 理进 行 配 电网故 障定 位 。对现 场实 验进 行 了详 细分 析 。证 明了该 方 法
ｏ ｈ ｅｄ．Ａｎ ｌｚｎ ｈ ｈ ｒｃｅ ｓｉ ｆｔａ ｅｉ ｖ ａ ｔｋｃ ｔ ｎｃ ｎ ｂ ｅ ｌ ｅ ｎ ｔｅｈ ａ ａｙ ｉ ｔ ｅｃ ａ ａｔｒ ｔ ｏ ｒｖ ｌ ｗａ ｅｆｕ ￣ａｉ ａ ｅｒａｉ ｄ．Ａ ｒｔ ｅｅｉｔｎ ｉ ｉ — ｇ ｉ ｃ ｇ ｎ ｌ ｏ ｚ ｓ ｆ ｈ ｘｓｅ ｔｄｆｃ ｏ ｆｕ ｌ
Ａｂ ｔａ ｔ ｏ ｈ ａ ｅｏ ｒｃｉ ｌ ｓｇ ， ｃｏｄｎ ｈ ｈｒ ｃｅ ｓｉ ｏ ｉ ｒ ｕｉｎｎ ｔ ｒ ｓｒ ｃ ：Ｆ ｒｔｅｓ ｋ ｆ ａ ｔ ａ ａ ｅ ａ ｃｒ ｉｇｔ ｔ ｅｃ ａａｔｒ ｔ ｆ ｓｉ ｔ ｅｗｏｋ，ｆｕｔｏ ａｉｎｍｅｈ ｄ ｐ ｃ ｕ ｏ ｉ ｃ ｄ ｔｂ ｏ ａ ｌｌｃ ｔ ｔｏ ｏ
采 集线路 首端的行 波信号 ，通过 分析行 波的特征 ，从 而 实现故障定位。针对分析行渡信 号时存在 的难点 ，提
出 了解 决 办 法 。设 计 了故 障 定位 实 现 流 程 。 对 现 场 实验 进 行 了详 细 分 析 。证 明 了该 方 法 的 可行 性 。 关 键 词 ：故 障定 位 ； 配 电 网 ：行 波
ｔ ｓｏ ｎ ｌ ｚ ｒ ｖ ｌ ｖ ｉｎ ｌ ｈ ｔ ｏ ｆｓ ｌ ｉｇ ｉ ｕ ｏ ｗａ ｄ ｉ ｆａ ａｙ ｉ ｔａ ｅｉ ｗａ ｅ ｓｇ ａ ，ｔ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｏ ｖｎ ｐ ｔ ｆｒ ｒ ．Ｔｈ ｒ ｃ ｓ ｆｉ ｌｍｅ ｔ ｔ ｎ ｉ ｄ — ｅ ｇ ｎ ｇ ｎ ｓ ｅｐ ｏｅｓｏ ｍｐ ｅ ｎ ａ ｉ ｓ ｅ ｏ ｓｇ ｅ ｄ ｔ ｅ ｅ ｐ ｒ ｅ ｔ ｎ—ｔ ｅ ｐ ｔｉ ａ ａｙ ｅ ｎ ｄ ｔｉ ｉｎ ｄ ａ ｈ ｘ ｅ ｉ ｎ ｎ ｍ ｏ ｈ —ｓ ｏ ｎ ｌ ｚ ｄ ｉ ｅａｌ ｓ ．Ｔｈ ｅ ｓｂ ｌ ｙ ｏ ｈ ｓｍｅ ｈ ｄ ｉ ｐ ｏ ｅ ． ｅ ｆ ｉ ｉｔ ｆｔ ｔ ｏ ｓ ｒ ｖ ａ ｉ ｉ ｄ
配电网容错故障处理
p(D5)=0.90.10.90.90.90.9=0.59049
例：相间短路定位
漏报 D1 0.0066 D2 0.00073 D3 0.0066 D5 0.59 D4 0.00073 D6 0.0066
p(D6)=0.90.10.90.90.10.9=0.006561
例：相间短路定位
没有“意料之外”的闭环
增加遥信量增强开关状态的容错性
两点遥信？ （单一遥信）90% （两点遥信）81% 三点遥信、“三取二”原则：1代表正确，0代表不正确
（单一遥信）90% （三点遥信）97.2%
判断错误： 2.8%
重要参数存储
开关状态变位的容错
开关由合闸变位为分闸状态
+30A/-20A
+30A/-20A +30A/-20A
故障定位容错处理
贝叶斯法
先验概率： 与故障定位假设相符的故障信息的概率取 大值，如：0.9
与故障定位假设不相符的故障信息的概率取小值，如： 0.1
在收到故障信息证据C下，区域 Dj故障的条件概率为：
j (C ) p m,c p n,e
漏报 D1 8.2% D2 0.9% D3 8.2% D4 0.9%
D5 D6 73.6% 8.2%
P(D5)=p(D5)/[p(D1)+p(D2)+…+p(D6)]=73.6%
推广
• 容错单相接地定位
• 95598容错故障研判
• 。。。。。。
结论
大道至简
利用故障信息的相互关联 和冗余可以实现容错故障定位
m n
其中，和分别为与故障定位假设相符和不符的故障信息集合
探析10kV配电线路断线故障检测与定位
0 引言配电线路在运行过程中所处环境较为复杂，非常容易受到各种因素的影响而发生断线故障，一旦产生此方面故障就会对整个电网系统造成非常大的影响，无法确保提供稳定、安全的电力供应，所以一定要加强10kV 配电线路断线故障的检测和定位方面的分析研究，这对于进一步推动我国电力系统水平提升具有重要的作用。
1 10kV 配电线路断线故障原因分析造成10kV 配电线路断线故障的原因较多，总的来说其故障情况如表1所示。
表1 10kV 配电线路断线故障原因断线故障原因外力破坏电气作用天气环境线路老化建设质量其他占比23%18%22%16%12%9%1.1 外力破坏所造成的断线故障随着工程建设数量和规模的增加，容易造成施工区域周边10kV 配电线路受到破坏，一旦施工过程中存在大型设备用电功率和电压长期超出额定值的情况，就非常容易造成配电线路某些区域发生问题，从而影响到整个配电网络的正常运行。
除此之外，若是工程施工时某些设备操作不规范、不符合标准规定，也会引发周边线路发生断线故障。
1.2 电气原因所造成的断线故障此方面原因造成的断线故障主要集中在发生短路问题后导线受到较大电流影响而被烧断，也可能受到强烈变化的电场影响而造成绝缘导线断线的情况。
1.3 天气等自然环境的影响雷电多发区域的配电线路容易发生断线事故，10kV 配电线路一旦受到雷击影响就容易在绝缘子区域以及横担处产生放电情况，会产生较大电弧而造成线路断线。
1.4 线路老化的影响某些配电线路运行时间较长，过于老旧或者瓷横担发生断裂等都容易造成10kV 配电线路发生断线故障。
1.5 建设质量的影响线路建设质量较差、运行管理存在问题等都会造成10kV 配电线路发生断线故障。
2 10kV 配电线路断线故障的检测2.1 单相断线故障的检测在进行单相断线故障检测时，重点关注的是发生故障位置两侧电压变化情况，在实际操作时可以从如下几方面进行重点关注：第一，虽然电源侧零序电压会有较大下降（约50%），但是断线故障的产生并不会影响到电源侧电压情况，对于线路的正常供电并不会产生较大影响；第二，要特别注意电压的变化情况是否会受到故障位置变化的影响，一般情况下电源侧电压最大能够上升到正常值的150%，此时故障所在位置另一侧电压会下降到原有电压的50%；第三，由于负荷侧电压会受到故障情况的直接影响，所Keywords: 10kV distribution line; Fault detection; positioning压发生较大变化，不同侧的零序电压变化情况有所差异，因此需要对线路进行准确分区，在每一个节点区域都要设置电压监视设备，或者设置其他方面的监控设备，一旦发生线路故障就会对每一个节点相电压、零序电压等进行及时准确的采集，之后将其及时传到变电站中。
配电网故障定位方法的应用现状
提 统 ， 变 电站运 行人 员处 理 不 了 ， 次将 信 息 上传 至 上 一 级 调度 ， 这一 方案 的优 点在于 利用 分段 器代 替重 合器 ，减少 了投 资成 本 ， 若 再 经 调度 Ｓ Ａ Ａ Ｃ Ｄ Ｓ系统 分析 进 行 定位 、 离 、 复 。一 般来 说 ， 电 高 了经济 效益 。 隔 恢 配
的重要 保证 ，其 中配 电 自动 化系 统 包括 馈线 自动化 、变 电站 自动 化 、 电需 求侧 管理 系统 ， 线 自动 化是 配 网 自动 化 的核 心 组成 部 配 馈
级 或几 级靠 电源侧 的重 合 器分 合 原理 以此 类推 。 多级 重合 器 方
分 ， 的主要 功 能是配 电网故 障 定位 与隔 离 ， 为非 故障 区 域 的恢 它 并 复供 电提供 前提 条件 。
器 预先 设 定整 定次 数 ，一般 是 主干 线或 分 支线 末端 重 合器 的整 定 次数 逐 级次 于上 一 级重 合器 的 整定 次数 ， 当线路 末端 发 生 故障 时 ， 与该 馈线 相 连接 的 电源 侧重 合 器断 开 ，上一 级 或几 级 的重 合器 全 部 断开 ， 果 末端 故障 为 瞬 时性 故 障 时 ， 如 则相 连 接 的 重合 器 重 合 ，
上一 级 或几 级 的重合 器 重合 一 次复位 ，如果 末端 故 障 为永 久性 故 障 时 ， 其相 连 的重合 器 再次 跳 闸 ， 与 因跳 闸次 数达 到 预先 整 定的 次
数而 闭锁 ， 一级 联 的重 合器 因未 达 到预 先整 定 的次 数而 重 合 ， 前 上
一
能安全 、 靠 、 济 地分 配给 用户 。提高 配 电 自动 化 是提 高可 靠性 可 经
１ 配 电 网 故 障 处 理 特 点 及 定 位 方 式
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配电网故障定位方法研究
【关 键】对配电网故障定位技术方法研究的重要意义进行阐述后，对配电
网故障定位方法进行了归纳总结，重点分析了短路故障定位技术方法和接地故障
定位技术方法的工作原理和技术特点。最后，对基于GSM技术的配电网故障自
动定位系统的逻辑组成和工作原理进行了认真分析研究。
【关键词】配电网；故障定位；GSM技术
1、配电网故障定位方法概述
配电网故障类型较多，同时导致故障发生的影响因素较多，针对不同故障类
型有不同的故障定位方法。限于文章篇幅，本文将重点详细分析研究工程实际应
用中常用的短路故障定位技术和小电流接地故障定位技术。
1.1 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”。
当配电网系统发生短路故障后，其短路故障电流幅值非常大，易于监测，因
此，工程中常选用电流作为短路故障监测对象，即采用“过电流法”来实现对配电
网系统短路故障区段的定位判断，其定位判断原理与过流保护相同。配电网系统
“过电流法”故障定位手段，需要充分借助安装于线路中的馈线终端装置（FTU）
来实现短路故障区段的正确定位，其工作原理如图1所示：
从图1可知，在“过电流”法故障定位系统中，以馈线终端装置（FTU）为现
地监测终端，以FA控制主站为系统控制中心，通过光纤通信网络形成了配电网
馈线自动化环网，从而实现对配电网短路故障的准确定位。“过电流”法故障定位
系统中，当线路出现短路故障（如图1中故障点F）时，馈线终端装置FTU就
会自动检测到分支线路出现过流现象，并通过通信网络系统上报给FA控制主站，
由主站内部DSP数据处理单元自动运算分析后，形成对应的调整保护决策，操
作变电站内部对应线路保护单元跳闸保护，将故障分支线路从整个配电网系统中
有效隔离开，确保其它正常线路的正常供电，提高配电网供电可靠性。“过电流
法”法的保护原理较为简单，同时判据较为明确，在短路故障发生后具有较好的
灵敏度和动作可靠性，在配电网短路故障定位领域应用较为成熟，大大提高了配
电网系统短路故障定位可靠性、准确性，以及故障切除动作的灵敏性。
1.2 接地故障定位技术方法
为了提高配电网系统供电可靠性，绝大多数采用中性点非有效接地方式。此
种运行方式下，当配电网系统发生接地故障时，不会形成明显的故障回路，也就
是此种运行方式下故障信号不太明显，进而大大影响了故障定位装置选线过程中
的准确可靠性。加上配电网系统逐步向多分支复杂结构方向发展，其单相接地故
障电流也较小，给故障定位带来了非常大的困难。目前，对于非有效接地配电网
故系统而言，其故障选线定位较为实用的方法是“C型行波法”。在故障定位中，
“C型行波法”不受故障时刻行波信号的强弱的影响，其可以通过多次信号采集进
行综合分析判断，也就是说当一次系统接收到的信号不清楚或信息不完整时，可
以重新发射一次脉冲信号对系统故障进行重新准确定位[2]。
利用“C型行波法”进行配电网系统接地故障定位时，由于行波在经过每条分
支节点和接地点时，其幅值均会产生一定程度的衰弱，也就是当整个配电网系统
分支线路较多或接地电阻较大时，由于行波在传输过程中衰弱较大，其返回的行
波就可能不被检测装置检测到，从而导致故障定位不准确或行波检测失效。因此，
在实际工程中，常采取分线路分区域相互结合的综合检测技术方法，以实现对配
电网接地故障的准确定位。
2、基于GSM技术的配电网故障自动定位系统研究
2.1 系统逻辑组成方案
从图1可知，配电网故障定位方法中，要实现馈线自动化自动定位，就需要
由安装在分支线路上的故障检测终端和监控主站系统共同组成。为了提高故障定
位的准确可靠性，将先进的GSM通信技术、GIS地理信息系统技术等引入到配
电网故障定位领域，形成配电网故障自动定位系统，其逻辑组成方案如图2所示：
从图2可知，配电网故障自动定位系统定位的准确性、可靠性等，关键性影
响因素来源于线路故障指示器FI在检测系统故障信号的准确率和精确性。随着
电力电子技术的进一步发展，故障指示器在经多年研发和实际应用完善改进后，
其性能得到了大大提高，可以有效提高其对配电网系统短路和接地故障信号检测
的准确率。按照在分支线路节点处的通信终端，再接受到配电网故障指示器动作
信号后，就通过GSM/GPRS通信网络，将分支线路节点故障信号远传到配电网
监控中心的监控主站系统中，经内部分析运算实现对配电网故障的实时准确定
位。主站系统主要完善配电SCADA数据信息采集、故障自动定位、以及其它功
能子系统接口通信共享等功能，同时还可以将其所采集到的数据信息，在整个网
络系统中实现交互共享和互操作，从而为配电网故障诊断提供一个集约化、信息
化、网络化的技术平台。
2.2 系统逻辑工作原理
当配电网系统中某分支线路发生故障后，线路故障指示器就会自动检测到故
障信号从而驱动监测终端动作指示，同时将故障信号发送到分支线路节点通信终
端；通信终端在接收到故障指示器动作信号后，就会按照地址信息要求将故障信
息通过GSM/GPRS通信网络，远传给配电网监控主站，形成相关跳闸保护动作
决策和命令。配电网监控主站在收到通信网络远传回的动作信号后，就会根据配
电网结构进行实时网络拓扑计算分析，同时与GIS地理信息系统等相结合，直
接确定故障点得空间地理位置，并在显示屏上动态显示出来，并通告短信等方式
通知相关线路运行管理和检修维护人员，以便其制定高效合理的调度决策。
3、结束语
通过准确的配电网故障定位技术方法和设备系统，有效提高配电网系统运行
可靠性和供电电能质量，缩短停电检修时间，提高电力企业电能供应服务水平和
运营经济效益，具有非常重要的工程实际意义。
参考文献
[1] 梅念,石东源,杨增力,等.一种实用的复杂配电网故障定位的矩阵算法[J].
电力系统自动化,2007,31(10):66-70．
[2] 刘建,毕鹏翔,杨文宇,等.配电网理论及应用[M].北京:中国水利水电出版
社, 2007.