基于暂态行波特征的配网故障选线

一、故障选线技术概述
在配电网系统中，故障选线是保障电网安全运行的关键环节。当配电网发生单相接地故障时，快速准确地选出故障线路能够有效缩短故障处理时间，降低停电损失。行波故障预警与定位装置通过采集和分析故障暂态行波信号，实现故障线路的识别与定位，具有响应速度快、定位精度高的特点。

二、行波故障选线的基本原理
行波故障选线基于故障暂态行波的传播特性。当配电网发生故障时，故障点会产生向线路两端传播的暂态行波。装置通过安装在各条线路上的传感器采集行波信号，利用行波的极性、幅值、到达时间等特征进行故障线路判别。
三、关键技术分析
（一）行波信号采集与处理
行波信号具有高频、暂态的特点，需要高精度的采样设备。装置通常采用高速数据采集单元，采样率可达MHz级别，以确保完整捕捉行波信号的细节。同时，通过数字滤波、信号放大等处理技术，提高信号的信噪比，为后续分析提供可靠数据。
（二）行波波头检测算法
波头检测是故障选线的关键步骤。常用的算法包括：
模极大值法：通过小波变换等方法提取行波信号的模极大值点，确定波头到达时间。
相关分析法：计算不同线路行波信号的相关性，根据相关系数判断故障线路。
能量法：分析行波信号的能量分布，故障线路的行波能量通常大于非故障线路。
（三）多判据融合选线策略
单一判据可能受电网结构、故障条件等因素影响，导致选线准确性下降。多判据融合策略结合多种选线方法的优势，如将行波极性、幅值比较、能量分析等判据进行综合决策，通过逻辑判断或智能算法（如神经网络、模糊理论）提高选线的可靠性。
四、影响选线准确性的因素及应对措施
（一）影响因素
电网结构复杂：配电网分支多、线路参数不一致，可能导致行波传播路径复杂。
故障条件变化：故障位置、过渡电阻、故障初相角等因素会影响行波特征。
噪声干扰：电网中的电磁干扰可能影响行波信号的质量。
（二）应对措施
自适应算法：根据电网运行状态自动调整算法参数，适应不同的故障条件。
数据同步技术：采用GPS或北斗同步技术，确保各采集点的时间同步，提高行波到达时间差的计算精度。
抗干扰设计：在硬件和软件层面采取抗干扰措施，如屏蔽、滤波、数字信号处理等，减少噪声对信号的影响。