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摘要：近年来，随着科学技术的日新月异，电网的智能化己经成为全世界电力系统发展的共同目标。智能电网就是电网的智能化，它是把尖端的计算机技术，最新的基础设施，最先进的控制方式和原有的电网系统相结合，形成一个新的、智能化极高的电网系统。电网的智能化使电网的运行更加安全，在发生故障时，能快速的确定故障位置，及时处理故障，减少故障经济损失，实现电网智能、绿色、高效率的远大目标。
关键词：高压输电线路；接地故障；定位技术
引言
随着我国工业化进程的推进，电力事业得到了迅猛发展，电力系统的规模也在不断地扩大。高压远距离输电线路日益增多，输电线路无论在传输功率还是电压等级上都在不断提高，进而高压输电线路将来逐渐会成为电力系统最主要的输电网络。高压和特高压输电线路将来不仅要承担输送大功率电能的任务，还要负责联络各大电网，使其能够联网运行，因此高压输电线路的安全、稳定运行将影响整个电网的可靠性，为此，加大高压输电线路接地故障定位技术的研究有着非常重要的意义。
1高压输电线路接地故障定位原理
当高压输电线路因为雷击、电容器、投切或断路器等原因产生接地故障时，在高压线路的接地故障点会形成折射行波和反射行波，两种行波会分别向输电线路的两端传播。高压输电线路接地故障点折射和反射行波传播原理图如图１所示。电压波在高压输电线路传播的过程中，如果输电线路突然发生接地故障，会使输电线路的波阻抗发生突变，变得不连续，从而使电压波在故障点处的能量发生改变。图１中A点为高压输电线路的接地故障点，Z1是接地故障点左侧的输电线路波阻抗，Z2是接地故障点右侧的输电线路波阻抗，u1q是高压输电线路未发生接地故障时的行波，u2q和u1f分别是发生接地故障后的折射波和反射波。本文中所采用的行波测距原理如图２所示，其中Ｍ点是检测端，从M点向高压输电线路接地故障处发射调的高压波脉冲信号，经过接地故障点时产生反射信号波，反射信号波到达检测端Ｍ点的时间为t2，接地点故障位置
离检测端Ｍ点的距离可由以下公式得出：
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图1接地故障点折射和反射行波传播原理
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图2行波测距原理
2目前采用的故障定位法
2.1故障分析法
2.1.1单端测距法
单端测距法在实际应用中得到了广泛的发展，因为单端测距法只使用单侧的信息和数据，所以易于被系统接受，采集数据方便，实现起来简单。单端测距算法是用输电线路发生故障时从线路一侧检测到的电压和电流的值和必须的输电线路系统参数来计算输电线路发生故障的位置。但该方法仍有缺陷，若针对双端供电的输电线路系统进行故障测距，只利用单侧信息部能消除对侧助增电流及故障点过渡电阻对系统的影响，致使输电线路故障定位的结果产生较大误差，甚至失效。
2.1.2双端测距法
双端测距法是同时利用故障时从线路两端采集的电气量进行故障定位的。因为这种算法是利用两侧电流电压推算到故障点电压相等的条件获得故障位置信息，因此从原理上不存在过渡电阻和对侧系统阻抗影响的问题。但是在双端测距法中，因为存在两端数据的同步问题，必须同时获取线路两侧的数据，这就要借助通信技术获取对侧的数据信息。
3输电线行波故障定位方法的研究
3.1行波故障测距
3.1.1A型单端行波测距法
在输电线路发生故障时，故障点产生向线路两端母线相反方向传播的电压和电流行波，故障行波在输电线路传播的过程中发生折射和反射，并伴随着衰减和畸变直至进入稳态。故障行波在输电线路母线和故障点之间往返一趟的时间设为t，时间t与故障行波的初始波头和行波反射波头的时间差相对应。在线路母线端装设测量装置，用以检测波头和反射波头的时间差，再结合行波的波速度，就能计算出输电线路故障点的位置。
假设输电线路总长是L，行波波速是ν，故障初始行波波头和反射波到达母线的时间分别为TS1、TS2，那么故障距离为：
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3.1.2D型双端行波测距方法
与A型单端故障测距法不同，D型双端测距法是以故障行波到达线路两端的时间差为时间量，时间差与行波的波速度的乘积即为输电线路故障距离。双端测距法需要在线路两端分别装设检测互感器，并且进行同步通信，以获取故障行波波头到达的准确时。设故障初始行波波头到达两侧母线的时间分别为Ts和TR。
输电线路中，获得从两端母线处的装置采集到故障行波的波头到达时间，则故障点的位置可由下式得出：
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D型双端测距法相对于A型单端测距法来说，不需要检测反射波到达母线的时间，只需通过时间同步装置GPS来确定初始行波波头到达的时间，因此双端法简单易行，便于达到较高的检测精度。以现代测距法来看，D型双端测距法虽然需要投入很大的资金进行线路两端的信号同步和通信，但由于其测量精度高于其他测距方法，所以得到了普遍的使用。同时，A型单端故障测距法可以作为双端测距法的辅助方法，以此来检测测距结果，提高测距精度。
3.1.3F型和E型行波测距方法
E型和F型行波测距都是利用故障线路重合闸时产生的暂态行波进行故障定位的。重合闸时，在线路测量端采集到的初始行波浪涌作为第一个正向行波浪涌，该浪涌与其在故障点反射波之间的延时作为计算采集点到故障位置的距离依据。由本端合闸产生的第一个正向行波浪涌可以山只有正向行波而没有反向行波同时出现来确认。
4行波测距法的关键问题
4.1故障行波信号的获得
首先要根据输电线路的结构和特点确定所要获得故障行波是电压信号还是电流信号，进而确定出输电线路母线两端需要装设的互感器类型。线路发生故障时，线路中会产生向两端运行的故障电流和电压行波，利用母线端的互感器就可以采集到行波信号。通过对于电流和电压互感器进行的大量仿真实验和实际应用，表明电容式电流互感器可以有效的传变电流行波信号，可以满足高压输电线路故障测距的要求，不需要在线路中另外装备设施，具有简单、快捷、可靠等优势，易于应用到实际中和被线路系统接受，有利于行波测距技术在实践、工作和生活中的应用和推广。
4.2行波波头的确定
大量的研究结果表明，行波的突变点只存在于波头中，在其他部位都没有发现突变点。因此证明行波的衰减和变形并没有影响奇异点的位置和判定。只要确定出行波波头到达的精确时间，就能提高故障测距的精度，保证测距结果的准确。
5结语
事实上，随着科技的不断发展和GPS以及GIS等技术的不断发展进步，单一的故障定位方法已经不能满足需要，更多方法结合的更加智能的高压输电线路故障定位方法在不断的涌现，只有不断高压输电线路接地故障的定位水平，才能保证电力的输送和整个电力系统顺利工作，并为国民经济发展提供强有力的能源保障。
参考文献：
[1]贾若凡.基于电流行波法的输电线路故障测距技术研究[J].化工中间体，2019（01）：62-63.
[2]文宗滈，曹静.高压输电线路接地故障定位技术[J].大科技，2015（13）.