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基于多端行波到达时差的配电网故障选线方法
标题：基于多端行波到达时差的配电网故障选线方法
摘要：
随着配电网规模扩大和复杂，故障发生频率日益增加，如何快速准确地进行故障定位和选线成为了配电网运维中亟待解决的问题。本文提出一种基于多端行波到达时差的配电网故障选线方法。该方法通过测量行波信号在电力系统中多个观测点之间的到达时差，结合先验信息和故障概率模型，实现故障选线的准确性和可靠性。
关键词：配电网，行波到达时差，故障选线，准确性，可靠性
1.引言
配电网作为电力系统中最后一道防线，承载着从变电站输电到用户终端的电能传输任务。然而，受到外界环境变化、设备老化等因素的影响，配电网中的故障不可避免地发生。故障会导致电能供应中断，影响用户正常生活和生产。因此，快速准确地定位故障并进行选线是提高配电网可靠性和故障处理效率的关键。
2.相关工作
在故障选线领域，已经提出了一些方法，如基于电流和电压测量的距离定位方法、基于红外图像识别的选线方法等。然而，这些方法在实践中存在一些问题，比如受到传感器精度影响、设备复杂性较高等。因此，需要探索一种可靠性高、成本低的故障选线方法。
3.方法原理
本文提出的基于多端行波到达时差的选线方法利用行波在电力系统中传播的特性。行波是指在电力系统中产生的一种高频信号，它可以随着故障发生点处的变化而传播。通过测量行波在电力系统中多个观测点之间的到达时差，可以间接地反映故障发生点的位置。该方法的主要步骤如下：
步骤一：建立电力系统模型。根据实际情况，构建配电网的电路拓扑模型，包括变电站、主干线、支线等。
步骤二：获取行波信号。在电力系统中的合适位置安装行波传感器，获取行波信号。
步骤三：测量行波到达时差。通过在电力系统中多个观测点安装行波传感器，测量行波到达这些观测点的时差。
步骤四：故障选线。根据测量到的行波到达时差数据，结合先验信息和故障概率模型，进行故障选线。
4.故障选线的优势和挑战
基于多端行波到达时差的故障选线方法具有以下优势：
(1)高准确性：该方法通过测量行波到达时差，能够较精确地定位故障发生点的位置。
(2)高可靠性：通过结合先验信息和故障概率模型，能够提高故障选线的可靠性。
(3)低成本：行波信号的测量和传输成本相对较低，且无需增加额外的设备。
然而，基于多端行波到达时差的故障选线方法也面临一些挑战：
(1)传感器精度：行波传感器的精度会影响测量结果的准确性，需要选择高精度的传感器。
(2)环境影响：电力系统中存在各种噪声和干扰，如电压浪涌、电磁辐射等，这些环境因素可能会对行波信号的传播和测量造成影响。
(3)数据分析算法：如何有效地处理测量数据并进行故障选线是一个挑战，需要设计相应的算法。
5.实验验证
本文设计了实验验证，通过在实际配电网中安装行波传感器，并测量行波到达时差，验证了该方法的准确性和可靠性。实验结果表明，该方法能够较精确地定位故障发生点的位置，并提高故障选线的可靠性。
6.结论
本文提出了一种基于多端行波到达时差的配电网故障选线方法。该方法通过测量行波信号在电力系统中多个观测点之间的到达时差，结合先验信息和故障概率模型，实现故障选线的准确性和可靠性。实验证明该方法的有效性和实用性，有望在配电网故障选线中得到广泛应用。
参考文献：
[1]TianW,WangJ,ChenQ.FaultLineSelectionMethodforDistributionNetworkLinesBasedonWaveletPackageDecompositionandSupportVectorMachines[J].ElectricPowerAutomationEquipment,2020(9):78-83.
[2]Akhtaruzzaman,M,YiJ,HuY,etal.FaultLocationinWeaklyRadialPowerDistributionNetworksBasedonWaveformCharacteristicsCompared[J].Energies,2020,13(12):3013.