图２直流定位示意 Ｆｉｇ．２ ＤＣ ｓｉｇｎａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｆａｕｌｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ 点Ｆ，由大地返回；其他分支没有电流信号通过 。在 点处检测１次便可确定ＡＦ支路为故障支路 但是．随着配电网结构的复杂．对注入直流信号 的检测与寻踪任务的工作量日益增大 １．３综合定位方法的原理 针对Ｃ型行波法与直流注入法的缺陷．所提出的 综合定位方法是将改进的Ｃ型行波法和直流信号注 入法相结合的一种定位法 利用Ｃ型行波法故障测距 原理．即行波在线路上传播过程中会在波阻抗不匹配 处产生全部或部分反射和折射 通过注入信号时刻与 故障点返回信号时刻的时间差来确定故障位置。从线 路两端注入脉冲信号．并分别求出相应的故障点．再 确定它们的交集以备进一步判断 具体方法如下： 从图３所示的 端注入脉冲信号．由于在故障 点以后返回行波信号会发生突变．而在故障点之前． 发生故障与未发生故障返回的行波信号是一致的． 利用正常信号和故障信号的波形差．二者相异的第 １点即为故障点对应的行波突变点．根据第一个突 变点时刻确定故障点与线路首端的距离．设为距离 Ｌ１。同理，从ｌ，端注入脉冲信号．利用正常信号和故 障信号波形差．确定出故障距离．设为距离Ｌ２。根据 故障距离Ｌ１和线路的结构．确定出所有可能的故 障点（故障点和线路段一一对应），从而形成故障数 组１：同样的方法根据故障距离Ｌ２和线路的结构， 确定出所有可能的故障点（故障点也和线路段一一 对应），从而形成故障数组２：求数组１和数组２的 交集得到数组３ 如果数组３有唯一的点．即可判断 此点为故障点 如果数组３元素不是唯一的．则说明 存在伪故障点．要进行排查 这时向故障线路注入直流信号（通常注入１５０ ｍＡ 直流信号）．小电流接地系统非故障线路对直流可视 为开路，其电流为０：而在故障线路中，当直流信号 】， Ｍ 图３配电线路分支发生故障 Ｆｉｇ．３ Ｆａｕｌｔ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐｌｅｘ ｔｒｅｅ 通过故障点将形成回路，其电流不为零。利用这一特 点即可排除伪故障点，找出真正的故障点。 ２ ＡＴＰ仿真分析 对于改进的Ｃ型行波与直流注入综合故障定 位方法．在带分支的线路上进行了ＡＴＰ—ＥＭＴＰ仿真 试验．通过仿真试验验证了其可行性与正确性 假设在图３所示 点发生了单相电阻接地故障 故障发生在分支ＤＫ上．距离线路首端 点１４ ｋｍ 从 端注入脉冲信号．图４ａ）为用ＡＴＰ搭建的图３配 电线路的仿真模型，线路始端注入宽度为１ ｓ、幅值 为ｌ０ ｋＶ的电压脉冲信号 考虑到主要是在信号源 和检测点之问来回反射对波形影响最大．所以在信号 源和检测点之间加有与波阻抗相等的电阻４００ Ｑ Ｅｌｏ］ 每个线路模块设为２ｋｍ。仿真得到的波形如图５（红 色）．是 点发生单相接地故障时的返回行波波形 图４ｂ）为线路正常情况下的ＡＴＰ仿真模型，仿真得 到波形如图５（蓝色）。 利用正常信号和故障信号的波形差．即二者相 异第１点即为故障点对应的行波突变点．根据突变 点时刻ｔ确定故障点与线路首端的距离 图６是正 常线路与故障仿真波形的波形差．． 根据图６得到故障时刻为ｔ－－９３．０ ｓ，由式（１）， ａ）ＡＴＰ仿真故障线路模型 ｊ ” 弹 嚣）鳓 Ｉ 图４ Ｘ端注入信号ＡＴＰ仿真配电线路模型 Ｆｉｇ．４ Ｉｎｊｅｃｔｅｄ ｓｉｇｎａｌ ｆｒ０ｍ ｔｈｅ Ｘ－ｓｉｄｅ ｏｆ ｄｉｎｅ ＡＴＰ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ 图５正常与故障仿真线路的波形 Ｆｉｇ．５ Ｌｉｎｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｗａｖｅｆｏｒｍ 图６正常线路与故障仿真波形的波形差 Ｆｉｇ．６ Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ｌｉｎｅ ｗａｖｅｆｏｒｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｏｎｅ 取ｖ＝３００ｍ／Ｉｘｓ．得到ＸＬ＝１３．９５ｋｍ．与实际的１４ ｋｍ 相差５０ １＂１＂１ 根据线路结构可以得到满足此距离的有５个故 障点，分别位于分支ＢＩ，ｃ，，ＤＫ，ＥＬ和主干线ＥＦ（如 图３所示） 这几个故障点组成数组１。 同理．从ｌ，端注入脉冲信号（见图７）．得到图８ 的仿真波形（红色为故障线路仿真波形：绿色为正常 线路仿真波形） 图９为正常线路仿真波形与故障线 路的波形之差 图７ ｙ端注入信号ＡＴＰ仿真配电线路模型 Ｆｉｇ．７ Ｉｎｊｅｃｔｅｄ ｓｉｇｎａｌ ｆｒｏｍ ｔｈｅ Ｙ—ｓｉｄｅ ｏｆ ｌｉｎｅ ＡＴＰ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ 图８正常与故障仿真线路的波形 Ｆｉｇ．８ Ｌｉｎｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｗａｖｅｆｏｒｍ 图９正常线路与故障线路的波形差 Ｆｉｇ．９ Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ｌｉｎｅ ｗａｖｅｆｏｒｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｏｎｅ 利用正常信号和故障信号的波形差．找出二者相 异第１点．即为故障点对应的行波突变点．根据图９ 可以得到信号突变时刻 ＝１２０￣ｓ．即发生故障时刻．由 式（１），取ｖ＝３００ｍ／ｌ￣ｓ，得到 ｌ－１８ ｋｍ，与实际的１８ ｋｍ 一致。 再根据线路结构可以得到满足此距离的有５个 故障点，分别位于分支 ，ＤＫ，脱，ＦＭ上和主干线 点上（如图３所示）。这５个故障点构成了数组２． 当中也肯定有一个真正的故障点 求数组１和数组 ２的交集得到数组３．数组３有３个元素．其分别位 于分支线ｃ，，Ｄ 和Ｅ 上。此时不能确定故障发生 在哪个分支 为了确定故障所在的分支．排除伪故障 点．此时从 端注入１５０ ｍＡ直流信号．在Ｄ．Ｅ两分 支点处检测注入的直流信号 从图１０可知：Ｄ 分 支检测电流为１５０ｍＡ．Ｅ 分支检测电流接近０ｍＡ 根据非故障分支未接地．其接地电导很小．可忽略不 计。而且非故障线路对直流可视为开路．电流为０ ｍＡ： 而故障分支的直流信号通过故障点形成回路 可知 ＤＫ为故障分支。此时即可排除伪故障点．找出真正 的故障点 最后的结论是：故障点在ＤＫ分支上．故障点与 检测首端的距离为１３．９５ ｋｍ 与实际距离１４ ｋｍ相 差０．０５ ｋｍ ３５ … ＸＵ Ｊｕｎ—ｍｉａｏ．ＱＩ Ｙｕ－ｌｉｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｎ ｌｉｎｅ ｓｉｎｇｌｅ ｐｈａｓｅ ｇｒｏｕｎｄｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎｉｎ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｂａｓｅｄ ｏｎＧＰＳ［Ｊ１． Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１０，２６（１）：２３—２６． ≤ 『４］赵锦莹．戚宇林．基于脉冲信号注入法的配电网单相接地故障定 位的研究［Ｊ］．电力科学与Ｔ程，２００９，２５（１Ｏ）：１—４． ＺＨＡＯ］ｉｎ－ｙｉｎｇ，ＱＩ Ｙｕ－ｌｉｎ．Ｆａｕｌｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｐｕｌｓｅ ｓｉ １ａ１ ｉＮｅｃｆｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｗｉｔｈ ｓｉｎｇｌｅ ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ ｐｈａｓｅ［Ｊ］． ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００９，２５（１０）：１－４． ［５］张利，杨以涵，杨秀媛．配电网离线故障定位方法研究与实现［Ｊ］． 图１Ｏ仿真波形 电力系统自动化。２００９，３３（１）：７０—７４． ＺＨＡＮＧ Ｌｉ，ＹＡＮＧ Ｙｉ—ｈａｎ，ＹＡＮＧ Ｘｉｕ－ｙｕａｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ Ｆｉｇ．１ ０ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｗａｖｅｆｏｒｍ ｏｆｏｆｆ－ｌｉｎｅ ｆａｕｌｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｒｆ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．Ａｕｔｏｎｋａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ３结语 针对１０ ｋＶ配电线路的特点和故障定位的难 点．提出了改进的Ｃ型行波与直流注入综合故障定 位方法 该方法结合了Ｃ型行波定位法和直流注入 定位法的优点．利用２种方法的互补性提高了故障 Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ，２００９，３３（１）：７０－７４． ［６］ＧＩＬＡＮＹ Ｍ，ＩＢＲＡＨＩＭ Ｄ Ｋ，ＥＬＤＩＮ Ｅ Ｔ．Ｔｒａｖｅｌｉｎｇ－ｗａｖｅ—ｂａｓｅｄ ｆａｕｌｔ－－ｌｏｃａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ ｍｕｌｔｉｅｎｄ—・ａｇｅｄ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｃａｂｌｅ ｓｙｓｔｅｍ ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ，２００７，２２（１）：８２－８９、 『７］王楠，张利。杨以涵．１ＯｋＶ配电网单相接地故障交直流信号注入 综合定位法［Ｊｊ．电网技术，２００８，３２（２４）：８８—９２． ＷＡＮＧ Ｎａｎ，ＺＨＡＮＧ Ｌｉ，ＹＡＮＧ Ｙｉ—ｈａｎ．Ａ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ 定位的准确性 经过理论分析和大量ＡＴＰ仿真，结 果表明改进Ｃ型行波与直流注入综合故障定位方 法不受配电网结构复杂、分支众多的影响，能够快速 准确定位出故障点 ｍｅｔｈｏｄ ｕｓｉｎｇ ＡＣ／ＤＣ ｓｉｇｎａｌ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｏｒ ｆｓｉｎｇｌｅ—ｐｈａｓｅ ｅａｒｔｈ ｆａｕｌｔ ｉｎ １Ｏ ｋＶ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．Ｐ０ｗｅｒＳｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏ１０ｇｙ，２００８，３２ （２４）：８８—９２． 参考文献： 『１］杨鹏，杨景．范明洋．基于６０Ｈｚ交流法的配电网单相接地故障 ［８］戚宇林，杨以涵，成艳．３５ ｋＶ配电网单相接地故障综合定位方 法［Ｊ］．电网技术，２００８，３２（１０）：３８—４２． ＱＩ Ｙｕ－ｌｉｎ，ＹＡＮＧ Ｙｉ—ｈａｎ，ＣＨＥＮＧ Ｙａｎ．Ａ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｆａｕｌｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ 定位研究［Ｊ］．电气应用，２００８，２７（１４）：５７—６０． ＹＡＮＧ Ｐｅｎｇ，ＹＡＮＧ Ｊｉｎｇ，ＦＡＮ Ｍｉｎｇ—ｙａｎｇ．Ｆａｕｌｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ６０Ｈｚ ＡＣ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｗｉｔｈ ｓｉｎｇｌｅ ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｒ ｆｓｉｎｇｌｅ—ｐｈａｓｅ ｅａｒｔｈ ｆａｕｌｔ ｉｎ ３５ ｋＶ ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］． Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，３２（１０）：３８－４２． ［９］杨鹏，杨以涵，司冬梅，等．配电网单相接地故障定位技术实验研 究［Ｊ］．电力系统自动化，２００８，３２（９）：１０４—１０７． ＹＡＮＧ Ｐｅｎｇ，ＹＡＮＧ Ｙｉ—ｈａｎ，ＳＩ Ｄｏｎｇ－ｍｅｉ，ｅｔ ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｈａｓｅ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，２００８，２７（１４）：５７—６０． ［２］言大伟，韦钢，雷振，等．基于网络划分方法的配电系统可靠性评 估［Ｊ］．中国电力，２０１０，４３（５）：２１—２５． ＹＡＮ Ｄａ－ｗｅｉ，ＷＥＩ Ｇａｎｇ，ＬＥＩ Ｚｈｅｎ，ｅｔ ａ１．Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｎ ｓｉｎｇｌｅ—ｐｈａｓｅ—ｔｏ—ｇｒｏｕｎｄ ｆａｕｌｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］． Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００８，３２（９）：１０４－１０７． ａｓｓｅｓｓ／ｎｅｎｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｐａｒｔｉｔｉｏｎ ｍｅ￣ｏｄ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ，２０１０， ４３（５）：２１—２５． ［１ ０］ＳＥＮＧＥＲ Ｅ Ｃ，ＭＡＮＡＳＳＥＲＯ Ｇ．Ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｆａｕｌｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｐｒｉｍａｒｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ，２００５，２０（２）：１３３２—１３４０． 『３］徐俊秒，戚宇林．基于ＧＰＳ的配电网单相接地故障在线定位的 研究与实现［Ｊ］．电力科学与１二程，２０１０，２６（１）：２３—２６． （责任编辑李博） Ａ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ—ｐｈａｓｅ ｇｒｏｕｎｄ ｆａｕｌｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ １０ ｋＶ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ＣＨＥＮ Ｘｉａｏ－ｊｕａｎ ，ＷＡＮＧ Ｌｉ ，ＳＵＩ Ｊｉ—ｓｈｅｎｇ２，ＬＩ Ｓｏｎｇ—ｂａｎ ，ＷＡＮＧ Ｌｉｎ （１．ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＤｉａｎｌｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｌｉｎ １３２０１２，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｊｉｌｉｎ Ｅｌｅｃｔｉｒｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００２１，Ｃｈｉｎａ；３．Ｊｉｌｉｎ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｊｉｌｉｎ １３２００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：１０ ｋＶ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｃｏｍｐｌｅｘ ｗｉｔｈ ｍａｎｙ ｂｒａｎｃｈｅｓ．Ｉｔ ｉｓ ｈａｒｄ ｔｏ ｆｉｎｄ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｔｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓｉｎｇｌｅ ｐｈａｓｅ ｇｒｏｕｎｄ ｆａｕｌｔ．Ａ ｎｅｗ ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｉｎｇｌｅ ｐｈａｓｅ ｇｒｏｕｎｄ ｆａｕｌｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂｙ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｍｏｄｉｉｆｅｄ Ｃ ｔｒａｖｅｌｌｉｎｇ ｗａｖｅ ａｎｄ ＤＣ ｓｉｇｎａｌ ｉｎｊｅｃｔ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｔｈｅ ｍｅ山ｏｄ ｕｓｅｓ ｔｌｌｅ ｅｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｉｌｙ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｍｅｔｌ１ｏｄｓ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ ｇｒｏｕｎｄ ｆａｕｌｔ ｌｏｃａｄｏｎ．Ｔｈｅ ｖａｌｉｄｉｔｙ ｏｆ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ｂｏｔｈ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ＡＴＰ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ；ｆａｕｌｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ；ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ－ｔｏ－ｇｒｏｕｎｄ；ＥＭＴＰ－ＡＴＰ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ３６｛