配电线路故障定位一直是配电网技术发展的重要方向，准确、快速地定位故障位置对于保障供电可靠性、提高供电质量具有重要意义。在配电网故障定位领域，传统的配电线路故障测距方法包括：基于阻抗法、基于零序电流法和基于行波理论的三端法等，由于存在线路参数变化、过渡电阻、线路长度等因素的影响，传统的故障测距方法定位精度往往不够理想，不能满足实际应用需求。基于小波变换理论的配电网故障测距方法具有不受故障类型、过渡电阻、线路长度和运行方式等因素影响的特点，人们还可以将其与单端算法相结合，实现一种基于高精度录波的配电网故障测距方法。

1 目前配电线路故障测距存在的问题

1.1 主站不具备录波调阅及分析功能

在实际配电线路故障测距中，需要对故障点两侧的电压、电流等电气量进行同步采样，然后通过元器件传输到录波器中，由录波器根据采样结果分析计算出故障距离。在实际运行过程中，主站系统并不具备完整的录波调阅及分析功能，其主要由以下三个方面组成：（1）主站系统中录波分析软件并不能读取信号，同时也无法对数据进行传输和同步处理，在录波分析软件中无法对故障点两侧的电压、电流等电气量进行同步采样；（2）录波器只能输出高精度的三相电压波形，而不能输出对应的电流波形；（3）主站系统不具备完整的录波调阅及分析功能。在实际配电线路故障测距中，需要利用录波器的数据采集和分析功能来完成故障点两侧的数据采集，同时也需要通过录波软件来实现故障点两侧的信号读取，由于主站系统不具备完整的录波调阅及分析功能，因此无法完成故障测距任务。

1.2 故障判断依靠主站自愈功能

目前，在故障发生后，变电站内的故障信号会通过监控系统及时上传到主站，由主站对故障信息进行分析判断。由于所用的保护和通信系统，均采用国际上通用的标准，因此当主站发出故障信号后，故障录波装置将在5秒内将故障信息上传至监控系统。当主站收到监控系统的数据后，如果该数据包含故障信息，则主站可以根据其进行分析判断；如果不包含故障信息，则主站无法对故障进行判断。另外，监控系统在收到主站传输过来的数据后，会先把这些数据发送到保护和通信系统中进行初步的判断和分析；如果不能满足要求，则会返回给主站一个错误的信息。如果主站能够快速、正确地对故障进行判断，则可以判断出故障的类型；如果不能正确地判断，则需要返回错误的信息；而如果返回的信息是正确的，则可以进行故障测距；否则，只能进行手动跳闸。

1.3 配电终端录波文件无分析能力

配电终端录波文件可以记录线路的实时信息，但没有故障分析能力，只能记录发生故障前10ms左右的信息。配电终端录波文件仅能记录系统运行时的信息，无法记录故障发生前后的信息，因此无法对故障发生时的信息进行分析。从现有的配电终端录波文件来看，故障发生后10ms左右，在线路两侧以及母线处均有录波文件上传，但没有对这些录波文件进行分析，仅能判断线路发生了故障。从现有的配电终端录波文件来看，没有对故障发生前后信息进行分析，只记录了故障发生前后信息，但无法判断线路上发生了哪种类型的故障。

2 高精度录波的配电线路故障测距的应用

2.1 实现故障录波文件调阅

配电线路故障测距的基础是故障录波文件，通过故障录波文件可以实现对故障区段的查找和故障类型的确定，从而实现对故障区段的准确定位。为便于故障测距软件和录波装置对故障录波文件的调阅，可采用录波装置与配电自动化系统、配电管理信息系统（PMS）的接口，实现与PMS的数据交换。为了保证数据传输的安全性和可靠性，可采用专门设计的通信模块实现对配电自动化系统、PMS和配网自动化系统之间的数据交换。以某配电自动化系统为例，利用PMS中的通信模块，建立通信链路，通过主站服务器与PMS建立通信连接。PMS负责接收和解析配电自动化系统发送的各种类型的数据，并进行相应的处理和转换，同时将处理结果通过网络接口反馈给配电自动化系统。配电自动化系统接收到PMS的信息后，按照相应的通信协议格式，将数据转换为可读、可写、可传递的数据格式。

2.2 实现精准故障测距

故障录波文件的调阅结束后，根据故障录波文件中的信息，查找到相应的故障信息，通过对这些信息的分析，可以实现对配电线路故障准确定位。配电线路发生故障后，电力系统中存在大量的故障数据，需要进行提取和分析。对于配电网中发生的所有故障，电力系统都有对应的录波器来记录。由于配电网中所使用的配变类型、电压等级、馈线分段数以及不同故障点之间距离等因素不同，这些因素对数据提取的影响也不同。为进一步提高对配电网中故障录波文件提取分析效率和准确性，需要从录波器的数据处理方式入手，提升数据分析的效果，例如：某地区的配电网发生故障后，首先需要将录波器中所记录的故障数据提取出来，再对数据进行分析，提取出相应的故障信息，对配电线路上的故障进行精准定位。通过高精度录波文件分析系统，可以对录波器中所记录的数据进行提取和分析。

2.3 减轻工作量

目前，在我国城市配电网中，故障测距主要以双端测距为主，一次设备通常由录波器和电流互感器组成，二次设备通常为PT、CT等。基于高精度录波的配电线路故障测距可实现以下功能：

（1）实现故障精准定位，解决了以往人工测距所带来的误差；

（2）提高了配电线路故障定位的准确性，能够及时发现并处理配电网中的故障；

（3）降低了线路维护人员的工作量；

（4）减少了配电网运行的维护成本；

（5）缩短了停电时间，提高了供电可靠性。

由于高精度录波故障测距技术能够在配电线路发生故障后，第一时间采集到故障信息，及时分析处理数据，并与传统方法进行对比，快速定位故障点。另外，由于采用了高精度录波技术，能够保证故障信息的采集精度和采集时间，可以通过分析故障电流、电压、电流波形，以及故障后不同时间点上的电压、电流的波形，从而找出故障点位置，提高配电网的供电可靠性。

3 结束语

总而言之，本文介绍了一种基于高精度录波的配电线路故障测距方法，该方法在传统的单端算法基础上，引入了小波变换理论，并将其与单端算法相结合，形成了一种新的故障测距方法。该方法能够根据配电线路的运行方式、故障类型和线路长度等因素，对故障测距方法进行自适应调整，从而有效提高了故障测距精度。在配电线路发生两相接地故障时，所提故障测距方法能够实现精确定位。所提故障测距方法具有对配电网运行方式和参数变化具有很强的适应能力，且不受过渡电阻、线路长度和运行方式等因素的影响，因此可以推广应用到配电网故障定位领域。

参考文献

[1]李小伟,李蔚凡,谢映宏.高精度暂态录波故障指示器关键技术指标分析与验证[J].自动化与仪器仪表,2022,(08):292-296.

[2]符金伟,史常凯,范闻博,李柏奎,刘鹏,赵子敬.采样频率对于配网故障指示器录波误差影响分析[J].电瓷避雷器,2020,(02):153-161.

[3]李洪涛,唐先武,刘日亮,史永.高精度检测录波终端在配网运维中的应用[J].国网技术学院学报,2015,18(06):15-21.