摘要：我国中压配电网多采用中性点非有效接地运行方式，线路结构复杂，多存在架空线、电缆混合线路。线路发生单相接地故障时，由于故障电流微弱，电弧不稳定等原因，使得定位其故障点成为难题；线路发生相间短路故障时，则会造成停电事故。因此，线路故障的快速准确定位对于提高供电可靠性、减少停电损失有重要意义。
关键词：配电线路；行波故障测距；
一、行波测距的应用原理
我国目前使用的行波测距技术主要包括单端和双端两种测距原理和方法，单端的测距方法采用较多的是A型的单端测距方法，双端的测距方法主要采用D型的双端测距方法。单端测距方法中的A型测距方法主要是在线路的一端进行测量工作，通过行波技术测量产生故障的位置到对端母线之间往返一次的时间，从而通过相应的数据来计算故障点到对端母线之间的距离。双端测距方法中的D型测距方法主要是通过故障点自身造成的行波，通过相关时间的计算来确定故障点到两端之间的距离。E型和F型的测距方法分别使用断路器合闸和断路器分闸，通过时间来计算相关的距离数据。以上的测距方法各有特点，总体来说这些技术已经能够在实际的使用过程中发挥很好的作用，具有准确性高、测量方便的特点，但是就目前的技术水平来说行波测距能够发挥更好的测量效果，因此应当加强对于行波测量技术的开发推广和使用。
二、配电线路行波故障测距
2.1行波信号的提取
暂态行波所覆盖的频带很宽，信号的提取可由电压或电流互感器完成。高压输电线路普遍采用的电容分压式电压互感器CVT（，截止频率低，传变高频电压信号会带来衰减和相移，因此很少使用。常规的电流互感器可以传变100kHz以上的电流暂态分量，能够满足行波测距的要求，在实际应用中常用电流互感器提取行波信号。同时，对于新建变电站使用的电子式电流互感器ECT，提出了相应的行波信号提取方法。既然行波在传输过程中只有遇到阻抗不连续点才会发生反射和折射，那么录波波形中最有特点的波形部分一定是阻抗不连续点。因此，提出特征波的概念。特征波指线路最末端点返回前的所有线路中的阻抗不连续特殊点返回的波形，这些特殊点包括线路始端、分支节点、各分支末端及故障点。在分支不多，且分支间隔较远的情况下，所有特征点对应的特征波都能在录波中表现为明显波包。从波形上看，每个特征对应一个波峰或波谷。当传播前方波阻抗大于传播后方波阻抗时，返回正向特征波，即产生一个波峰，反之返回负向特征波，即产生一个波谷。同时，这些特征波也反映了线路中存在阻抗不连续点的位置，从而可以由其确定出线路拓扑结构。
2.2行波信号的采集与时间同步
行波传播波速接近光速，1μs的采样误差将带来约±150m的测距误差。因此对行波信号的采样频率要求在1MHz及以上，使用双端原理时，线路两侧必须配置高精度和高稳定度的实时时钟。随着微电子技术的高速发展，实现高速数据采集和处理己非难事，现有的A/D转换芯片转换频率完全可以满足，并且GPS接收模块的电力系统同步时钟装置可以实现1μs时间同步以满足测距要求，为实现准确的TWFL奠定了所需的硬件基础。在实际应用中，由于GPS接收模块存在输出信号不稳定、卫星失锁、时钟跳变、信号干扰等原因导致的同步时钟信号失步的问题，因此必须附加高稳定度守时钟，并且需要消除偏差超过某一限定范围的时间同步信号，从而提高双端原理的测距精度。
2.3基于时间中点的故障搜索算法
行波的运动速度与线路的介质有关，其在电气参数单一线路中运动的波速度基本是恒定的。对于一段架空线、电缆混合线路，只要知道线路具体结构，以及行波在架空线、电缆中运动的波速度，就可以计算出行波在此段混合线路中的运动时间；同样道理，已知一段架空线、电缆混合线路的具体结构，且知道行波从线路一端运动到线路中某点所需的时间，就可以确定出位置。基于上述原理，提出基于时间中点的故障搜索新算法，解决波速度不连续问题。
首先定义架空线、电缆混合线路的时间中点，所谓时间中点即行波信号从该点出发，运动到线路两端的时间相等，而线路的距离中点为距线路两端长度相等的点。对于电气参数单一的输电线路，线路结构对称，行波信号从距离中点运动到线路两端所需时间相等，即时间中点与距离中点重合。而对于配电混合线路，架空线、电缆分布复杂，线路结构不对称，行波从线路距离中点运动到两端的时间不相同，即时间中点和距离中点不重合。从而得到故障线路末端检测波随线路结构变化的规律：故障线路末端没有其它出线时，几乎检测不到电流波，而检测到的电压波接近入射波的两倍.故障线路末端出线数较少时，可以同时检测到电流波和电压波，其幅值都相对较小。故障线路末端出线数较多时，检测到的电流波幅值较大，电压波幅值较小。
三、行波测距中的关键点
3.1信号技术在行波测距中的运用
信号技术在行波测距中有着十分重要的作用，也可以说是行波测距中十分关键的技术，这种技术能够保证测距整体功能的实现，在之前传统的测距中主要是通过在电路和电网中安装传感器来进行测量工作，这种测量的方式虽然能够有很好的测量效果，但是传感器的安装会增加电路整体建设的成本，同时也会对电路整体的安全造成很大的影响，会导致电路整体运行的不稳定。因此为了更好地实现测量效果，同时也是为了保证整体电路的安全，但是少了传感器的作用进行测量会有很大的难度，因此需要对整体的测量技术进行改进，只有这样才能够降低相关部门的压力，提升整体线路的安全性。
3.2多分支线路的测距方法和技术
在对配电线路故障进行测量和排除的时候应当注意整体线路对测量过程和结果的影响，也就是说在测量的过程中应当注意线路的复杂性，复杂性主要是指在测量的过程中会出现多种分支线路的情况，这种情况会对整体测量过程和测量效果产生影响，这种影响会极大地导致测量的结果不准确，最终导致无法找出故障点，无法排除故障，还要进行重新测量，耽误故障排除的时间，延误修复，使故障产生更大，更加持久的影响。
3.3过渡电阻和综合电路对测量的影响
过渡电阻和综合电路都会对行波测量的实际效果产生影响，这主要是因为过渡电阻和综合电路会对相关测量数值造成影响，在测量过程中出现波动。在传统的测量之中，经常性的会忽略过渡电阻对于测量结果的影响，这会对造成整体结果的不准确，因此应当注重对于过渡电阻影响的测量和监控以保证检测和测量结果的准确性。因此，要在实际的测量过程中，要注重过渡电阻对测量结果造成的影响。同时综合性的电路相互之间也会产生一定的影响，主要体现在相互之间数值的不准确，对整体的数值稳定产生影响，这就需要对常规性的测量软件进行灵活的使用，注重对于行波波头的检测，合理配置相应的设置，在整体的检测过程中应当对混合电路进行分别的检测，将不同电路的检测数据进行整合，确保检测结果的准确性。
结论：
通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出，首先行波测距原理用于配电线路故障(尤其是单相接地故障)的快速、准确定位具有重要研究价值。其次针对配电线路的结构特点,应该综合利用线路两端获取的电压、电流行波线模分量实现故障测距。最后利用线路末端配电变压器传变电压行波对实现配电网行波故障测距具有重要意义。
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