配网行波故障预警与定位装置的智能区分主支线|江苏宇拓电力科技

今天江苏宇拓电力科技来跟大家聊一聊配网行波故障预警与定位装置YT/XJ-001的智能区分主支线。

配网行波故障预警与定位装置YT/XJ-001的智能区分主支线技术，针对配网线路中大量存在的单T接、多T接、架空电缆混架等复杂拓扑结构，通过“分布式终端部署-多维度信号分析-拓扑模型匹配”三级协同机制，实现对主支线故障的精准识别与定位。该技术突破传统故障定位“主支线信号混淆、故障路径误判”的瓶颈，依托暂态零序比较法、行波极性法等多算法融合，结合“一线一案”的终端配置策略，在复杂线路环境中实现主支线故障的快速区分，支撑故障区间定位可靠性≥99%，小电流接地选线准确率≥98%。

一、智能区分的技术定位：复杂拓扑下的故障路径溯源

配网线路的主支线交织导致故障电流传播路径复杂，传统技术易因信号叠加而无法区分故障位于主线或支线。智能区分主支线技术的核心目标是：通过终端采集的电气信号特征与预设的线路拓扑模型比对，精准判断故障电流的源头方向，从而锁定故障所在的主支线属性。例如，当多T接线路的某一支线发生接地故障时，装置需快速排除主线及其他支线的干扰，仅将故障信息定位至故障支线，避免运维人员对非故障区段的无效巡线。

二、分布式终端部署：构建主支线“物理标记网络”

智能区分主支线的硬件基础是基于线路拓扑特征的“差异化终端配置策略”。装置通过“一线一案”原则，在主支线关键位置部署监测终端，形成与物理拓扑对应的“信号采集节点矩阵”，使终端分布直接反映主支线的结构差异：

• 主线标记：在主线首末端及每间隔5km左右部署终端，形成覆盖主线全程的“基线监测链”，终端编号与主线杆塔编号关联，明确主线的线性结构；
• 支线标记：对长支线（长度＞2km），在其首末端各部署终端，短支线（长度≤2km）仅在首端（T接处）部署终端，通过终端的“双端存在”或“单端存在”特征区分长/短支线，并与主线终端形成“拓扑关联标记”；
• T接节点强化：在主支线T接处部署终端，采集T接位置的行波与工频电流信号，作为主支线电气分界的“信号锚点”，为后续算法分析提供物理参考。

终端采用一体化工业结构设计，集成采集、通信、电源模块，支持带电安装，可直接固定于杆塔或电缆终端，无需改造线路本体，确保终端部署与主支线拓扑的高度适配。

三、多算法协同：基于信号特征的主支线电气属性识别

在硬件部署基础上，装置通过多维度信号分析算法，提取主支线故障的差异化电气特征，实现主支线的智能区分：

• 暂态零序比较法：故障发生后，终端采集线路的暂态零序电流信号，数据中心对比主支线暂态零序电流的幅值与相位。主线故障时，主线终端的暂态零序电流幅值显著大于支线；支线故障时，故障支线终端的暂态零序电流相位与主线存在明显差异，且非故障支线几乎无暂态零序电流，据此区分主支线故障；
• 行波极性法：利用故障行波的传播极性特征，判断行波方向。主线故障时，行波从故障点向两侧终端传播，主线上游终端与下游终端采集的行波波头极性相反；支线故障时，行波从支线故障点向T接处传播，仅支线首端终端与T接处终端采集到行波信号，且极性一致，据此锁定故障支线。

两种算法协同工作，当暂态零序信号微弱（如高阻接地故障）时，行波极性法可作为补充；当行波信号受干扰时，暂态零序比较法提供验证，确保主支线区分的可靠性。

四、拓扑模型匹配：数据中心的故障路径推演

数据中心预存配网线路的“拓扑结构模型”，包含线路名称、主支线长度、T接位置、终端部署坐标等静态参数。故障发生后，数据中心将终端采集的信号特征（暂态零序电流、行波极性、传播时间差）与拓扑模型进行动态匹配：

• 路径推演：根据行波传播时间差与拓扑模型中的线路长度参数，计算故障点到各终端的距离，结合主支线的物理连接关系，排除不符合拓扑逻辑的故障路径；
• 属性判定：若故障点距离符合主线某区段长度特征，则判定为主线故障；若距离匹配某支线长度且支线终端信号特征显著，则判定为支线故障，并标记具体支线编号（如“主线A-T接支线B”）。

例如，宁夏某20kV多T接线路中，装置通过拓扑模型匹配发现，故障行波传播时间差仅与“支线C”的长度参数吻合，且支线C首端终端的暂态零序电流幅值达300A（主线终端仅50A），最终判定故障位于支线C，定位误差≤±90m，与现场巡线结果一致。

五、应用效能：复杂线路中的主支线区分准确率验证

截至2023年12月，该技术在全国多省区配网线路中应用，累计完成主支线故障区分3027次，巡线反馈准确2805次，准确率达92.7%。在宁夏高跳线路改造项目中，对23条含多T接、混架结构的线路部署装置后，主支线故障区分准确率达90.24%（112次故障中101次准确区分），有效避免了因主支线误判导致的停电范围扩大，平均缩短故障排查时间4小时/次，为配网复杂拓扑下的故障快速处置提供了关键技术支撑。

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