考慮電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的行波故障定位方法

曲廣龍，楊洪耕，吳曉清，周 輝

（四川大學(xué)電氣信息學(xué)院，成都 610065）

考慮電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的行波故障定位方法

曲廣龍，楊洪耕，吳曉清，周 輝

（四川大學(xué)電氣信息學(xué)院，成都 610065）

在雙端行波故障定位方法的基礎(chǔ)上做出改進(jìn)，提出了一種基于電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息以及初始行波到達(dá)時(shí)間差的輸電網(wǎng)行波故障定位新方法。該方法不需要通過(guò)獲取斷路器的開斷狀態(tài)信號(hào)來(lái)確定出故障線路，這樣有效避免了斷路器信號(hào)錯(cuò)誤或未檢測(cè)到斷路器信號(hào)時(shí)對(duì)故障定位準(zhǔn)確性的影響。在電網(wǎng)中部分變電站配置行波定位裝置，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)行波定位裝置兩兩之間的不同配對(duì)組合，得到相對(duì)應(yīng)的初始行波到達(dá)時(shí)間差，再依據(jù)電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合處理和容錯(cuò)分析，找到實(shí)際故障點(diǎn)。仿真結(jié)果表明，該方法能對(duì)電網(wǎng)輸電線路上發(fā)生的故障進(jìn)行可靠的定位，并且有較強(qiáng)的容錯(cuò)性。

輸電網(wǎng)；雙端行波定位；最短路徑；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

當(dāng)輸電網(wǎng)發(fā)生短路故障后，迅速而準(zhǔn)確地找出故障位置，排除故障并恢復(fù)正常供電是保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段。

隨著科技的進(jìn)步，通信測(cè)量技術(shù)不斷發(fā)展，基于全球定位系統(tǒng)GPS（global positioning system）的行波定位方法[1]得到了迅速的發(fā)展。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)行波故障定位裝置及理論方法做了深入的研究[2-4]，成果頗豐。目前，很多行波定位方法都是基于單條輸電線路進(jìn)行的單端或雙端定位[8-14]，如果任何一臺(tái)行波定位裝置發(fā)生故障、啟動(dòng)失靈或者記錄錯(cuò)誤都會(huì)對(duì)定位結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生重大影響，并且這些方法同時(shí)要依賴斷路器的狀態(tài)信號(hào)[5-6]，如文獻(xiàn)[5]和文獻(xiàn)[6]所提出的方法都要依賴于斷路器的狀態(tài)信息判斷出故障線路。如果斷路器的狀態(tài)信號(hào)發(fā)生錯(cuò)誤或者未檢測(cè)到，算法就無(wú)法執(zhí)行。所以研究更加優(yōu)化且不依賴于斷路器狀態(tài)信號(hào)的定位方法[7]是必要的。文獻(xiàn)[7]提出了一種不依賴與斷路器狀態(tài)信號(hào)的行波定位方法，但在定位過(guò)程中該方法需要將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行變步長(zhǎng)搜索，過(guò)程比較繁雜。

本文在雙端行波故障定位原理的基礎(chǔ)上，提出了一種基于電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及故障時(shí)行波定位裝置所記錄的初始行波到達(dá)時(shí)間差的輸電網(wǎng)行波故障定位新方法，通過(guò)有限的行波定位裝置獲取的初始行波到達(dá)時(shí)間，在不依賴斷路器狀態(tài)信號(hào)的情況下，最終確定出輸電網(wǎng)的故障點(diǎn)。相較于文獻(xiàn)[7]的方法，在不影響定位準(zhǔn)確度的情況下，計(jì)算過(guò)程得到簡(jiǎn)化。

1 輸電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及行波網(wǎng)絡(luò)形成

1.1 輸電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

輸電網(wǎng)絡(luò)由輸電線路和變電站組成，從圖論的角度講，可以看成一個(gè)若干個(gè)點(diǎn)和線的集合，n個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)l條線路相連構(gòu)成了圖G=（V，E），V表示圖的節(jié)點(diǎn)的集合，E表示圖的邊的集合，分別對(duì)應(yīng)為輸電網(wǎng)中變電站和輸電線路的集合。圖1展示了一個(gè)由9個(gè)變電站和11條線路組成的簡(jiǎn)單輸電網(wǎng)拓?fù)鋱D。

在邊集合E中，邊可以表示為

賦予輸電網(wǎng)拓?fù)鋱D的邊（vi，vj）數(shù)量指標(biāo)，稱之為權(quán)。權(quán)可以表示為一個(gè)節(jié)點(diǎn)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的路徑、電壓、電流等。在輸電網(wǎng)拓?fù)鋱D中，邊的權(quán)為輸電線的長(zhǎng)度[7]。

圖1 簡(jiǎn)單電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.1 Topology structure of a simple electric grid

1.2 行波網(wǎng)絡(luò)形成

當(dāng)輸電網(wǎng)中的某條線路遭受雷擊或者發(fā)生短路故障時(shí)，以故障位置為起始點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生故障行波，以光速沿著輸電線路在整個(gè)電網(wǎng)中傳播，如果遇到波阻抗不連續(xù)的地方，會(huì)產(chǎn)生波的折射和反射，從而在整個(gè)輸電網(wǎng)中形成一個(gè)極其復(fù)雜的行波網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)行波在電網(wǎng)中的傳輸方式，很容易可以分析出，電網(wǎng)各個(gè)變電站中相對(duì)于故障點(diǎn)距離越近的站，則初始行波到達(dá)時(shí)間就越早；同樣到達(dá)某站最早的行波信號(hào)必定是初始行波信號(hào)，而折射或反射的行波傳輸情況非常復(fù)雜，甚至無(wú)法正確辨識(shí)。利用初始行波進(jìn)行故障定位也有效避免了折射和反射波的影響。

2 行波定位基本原理

2.1 原理概述

在輸電網(wǎng)的部分變電站配置行波定位裝置，當(dāng)電網(wǎng)某條線路發(fā)生短路故障時(shí)，由于故障點(diǎn)到各個(gè)行波定位裝置的最短路徑不同，則傳播時(shí)間也就不同。根據(jù)電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以得到每一個(gè)變電站到其他變電站的最短路徑。然后利用所有變電站之間的最短路徑關(guān)系和各行波定位裝置記錄的故障時(shí)初始行波到達(dá)時(shí)間，就可以進(jìn)行故障定位。

2.2 行波傳遞方式

以某一條輸電線路為觀測(cè)對(duì)象，當(dāng)該線路上的任意位置發(fā)生短路故障時(shí)，產(chǎn)生的行波向某一組配對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的傳播方式會(huì)因該線路兩端的變電站和這對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的連接方式不同而不同，以圖論的觀點(diǎn)，就是某條邊的兩端節(jié)點(diǎn)和另外兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連接方式不同。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，大致可以劃分成圖2～圖6共5種連接方式。

圖2 線路和監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)連接方式1Fig.2 Type 1 of the connection between the line and a pair of the monitoring points

圖3 線路和監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)連接方式2Fig.3 Type 2 of the connection between the line and a pair of the monitoring points

圖4 線路和監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)連接方式3Fig.4 Type 3 of the connection between the line and a pair of the monitoring points

圖5 線路和監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)連接方式4Fig.5 Type 4 of the connection between the line and a pair of the monitoring points

圖6 線路和監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)連接方式5Fig.6 Type 5 of the connection between the line and a pair of the monitoring points

上面5個(gè)圖中，節(jié)點(diǎn)A、B用實(shí)線連接，表示實(shí)際相連的線路，C、D表示一對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，虛線表示兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的最短路徑（可能并未直接相連）。假設(shè)線路AB是由從A到B上的n個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的，分別為n1，n2，…，nn，現(xiàn)在分析這n個(gè)點(diǎn)中，任意一個(gè)點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)產(chǎn)生的行波向監(jiān)測(cè)點(diǎn)C、D的傳遞路徑。

假設(shè)發(fā)生短路故障的點(diǎn)為ni（i=1，2，…，n），圖2中，無(wú)論ni在哪個(gè)位置，行波向監(jiān)測(cè)點(diǎn)C、D的傳遞路徑始終為ni-B-C和ni-B-D。圖3中，行波向監(jiān)測(cè)點(diǎn)C、D的傳遞路徑分別為ni-A-C和ni-BD。圖4中（AD＜AB+BD），AB上存在一點(diǎn)nj，當(dāng)i＜j時(shí)，行波向監(jiān)測(cè)點(diǎn)C、D的傳遞路徑為ni-A-C 和ni-A-D，而當(dāng)i＞j時(shí)，行波向監(jiān)測(cè)點(diǎn)C、D的傳遞路徑為ni-A-C和ni-B-D。圖5和圖6的情況更為復(fù)雜，線路AB中會(huì)分成幾個(gè)部分分別有不同的傳遞路徑，不再進(jìn)行詳細(xì)分析。

本文所采取的方法，是建立在圖3所示的連接方式上，也就是線路AB中任意一點(diǎn)發(fā)生短路故障，行波分別向雙端傳播到兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，而其他4個(gè)圖監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄的信號(hào)有可能會(huì)出現(xiàn)單端行波信號(hào)，是由行波源向線路同一方向傳播得到，應(yīng)予以剔除。判斷是否為圖3的連接方式，可以用以下原則：如果在線路AB的兩個(gè)端點(diǎn)A和B分別到一對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)C和D的最短路徑中，都包含本線路AB，則就認(rèn)為是圖3所示的雙端連接。

2.3 行波定位裝置配置原則

在輸電網(wǎng)的部分變電站中配置行波定位裝置，要做到全網(wǎng)監(jiān)測(cè)，應(yīng)遵循配置原則[4]如下。

（1）相鄰變電站數(shù)量只有一個(gè)的變電站必須配置；

（2）相鄰變電站數(shù)量為兩個(gè)的站沒必要配置；

（3）如果某變電站所相鄰的變電站數(shù)量大于3，并且與只有一個(gè)相鄰站的變電站相連，則該站需要配置；

（4）相鄰變電站數(shù)量大于3的站可以配置。

按以上原則完成配置行波定位裝置后，對(duì)電網(wǎng)的所有線路進(jìn)行校驗(yàn)，如果仍無(wú)法保證所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)能以圖3的方式監(jiān)測(cè)到全部線路，則需另外配置，直到電網(wǎng)中任意一條線路發(fā)生故障時(shí)，均能得到可靠監(jiān)測(cè)為止。由于本文重點(diǎn)并不在行波定位裝置優(yōu)化配置上，故沒有對(duì)此部分做進(jìn)一步分析。

2.4 電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)間最短路徑

可以利用Dijkstra算法得到電網(wǎng)絡(luò)圖中各節(jié)點(diǎn)間的最短路徑。假設(shè)電網(wǎng)絡(luò)圖中有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，就可以得到各節(jié)點(diǎn)間最短路徑所形成的一個(gè)n×n的下三角矩陣。對(duì)這個(gè)矩陣的信息進(jìn)行處理后可以得到表1。

表1 線路端點(diǎn)到監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)的最短路徑差值Tab.1 Difference of the shortest distance between the terminal of lines and pair of monitoring points

表中（ai，j，bi，j）的ai，j為線路Lab的a端點(diǎn)到監(jiān)測(cè)點(diǎn)mi和mj的最短路徑之差，bi，j為線路Lab的b端點(diǎn)到監(jiān)測(cè)點(diǎn)mi和mj的最短路徑之差。

2.5 故障定位

當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)得故障初始行波的到達(dá)時(shí)刻。也就可以得出每一對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的初始行波到達(dá)時(shí)間差ti-tj，如果認(rèn)定行波在線路中的傳遞速度是一致的，則（ti-tj）v就為故障點(diǎn)到這對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)間的最短路徑差，記為Df。假設(shè)線路AB上某點(diǎn)發(fā)生故障，如圖7所示。

圖7 行波故障定位示意Fig.7 Schematic diagram of traveling wave location

則Df=（fa+ac）-（fb+bd），ac，d=ac-ad，bc，d=bc-bd（其中（ac，d，bc，d）為表1所示的距離差對(duì)）。可以得到

如式（3）所示，Df分別減去ac，d、bc，d的絕對(duì)值和的1/2為線路ab的長(zhǎng)度L。而故障點(diǎn)離a端點(diǎn)的距離為af，離b端點(diǎn)的距離為bf，故障點(diǎn)位置也隨之確定。

2.6 故障定位綜合處理

在得到了表1后，根據(jù)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)和每條線路在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的位置情況，剔除掉每條線路下的非雙端傳播監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)。

在實(shí)際故障發(fā)生時(shí)，有可能出現(xiàn)故障錄波裝置失靈或記錄時(shí)間錯(cuò)誤等情況，為了消除這些現(xiàn)象的影響，應(yīng)該剔除錯(cuò)誤的故障錄波信息。假設(shè)故障發(fā)生在某條線路的f點(diǎn)，Lij為經(jīng)過(guò)f點(diǎn)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)i和j之間的最短路徑，ti和tj分別為監(jiān)測(cè)點(diǎn)和所記錄的初始行波的到達(dá)時(shí)刻，其差值為|ti-tj|，如果

則認(rèn)為這個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)記錄的數(shù)據(jù)為錯(cuò)誤的，將其剔除掉（v為行波的傳播速度；ε為設(shè)定的誤差裕度，一般取值在0～2 μs）[6]。

然后代入式（3），計(jì)算出每條線路的計(jì)算長(zhǎng)度組。利用偏離度公式：

式中：Li為該線路的計(jì)算線路長(zhǎng)度；L為線路實(shí)際長(zhǎng)度；n為某線路故障下雙端傳播監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)數(shù)量。

得出故障時(shí)各條線路的計(jì)算線路長(zhǎng)度的偏離度。但是有可能出現(xiàn)有幾條線路的計(jì)算長(zhǎng)度偏離度都比較小，也就是會(huì)出現(xiàn)偽故障點(diǎn)的情況，這時(shí)可以設(shè)置一個(gè)閾值δ，舍棄偏離度大于δ的線路，對(duì)偏離度小于δ的線路再進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證。驗(yàn)證公式為

式中：lfi為故障點(diǎn)f到監(jiān)測(cè)點(diǎn)i的最短路徑，lfj為故障點(diǎn)f到監(jiān)測(cè)點(diǎn)j的最短路徑；ti和tj為監(jiān)測(cè)點(diǎn)i和j所獲取的初始行波的到達(dá)時(shí)刻；m為所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)的數(shù)量。

對(duì)偏離度小于δ的線路所計(jì)算出的故障位置進(jìn)行二次驗(yàn)證，看是否符合每對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)所獲取的初始行波到達(dá)時(shí)間。

根據(jù)式（6），得出每條進(jìn)行二次驗(yàn)證線路的Dv值，最小的就是故障所在線路。

最后再由式（3）確定出故障距離dij，對(duì)故障線路下每一對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)得到的故障距離dij設(shè)置權(quán)重wi，并對(duì)所有故障距離dij進(jìn)行加權(quán)平均，得到精確的故障距離dc為

上述權(quán)重wij的設(shè)置方法為：如果故障行波向雙端傳播到達(dá)監(jiān)測(cè)點(diǎn)i和j的最短路徑中所包含的變電站的個(gè)數(shù)為n，則其故障距離dij的權(quán)重系數(shù)wij為1/（n-1）。

2.7 算法步驟

本文方法的具體步驟如下。

（1）初始化網(wǎng)絡(luò)。包括各變電站參數(shù)、輸電線路參數(shù)、桿塔參數(shù)信息等。

（2）根據(jù)電網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，得到各個(gè)節(jié)點(diǎn)間的最短路徑矩陣，并進(jìn)行處理，得到各線路端點(diǎn)到監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)最短路徑差值表（如表1所示）。

（3）根據(jù)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)與每條線路在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的位置情況，剔除掉每條線路下的非雙端傳播監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)。

（4）剔除實(shí)際故障時(shí)錯(cuò)誤的故障錄波信息。

（5）根據(jù)每對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)得的初始行波時(shí)間差，計(jì)算出每條線路在所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)下的計(jì)算長(zhǎng)度。

（6）計(jì)算每條線路的計(jì)算長(zhǎng)度相對(duì)于實(shí)際長(zhǎng)度的偏離度。

（7）設(shè)置閾值，對(duì)線路計(jì)算長(zhǎng)度偏離度都小于δ線路進(jìn)行二次驗(yàn)證，最終得到真實(shí)的故障線路。

（8）設(shè)置權(quán)重，對(duì)所有故障距離求加權(quán)平均，確定出故障位置。

3 故障定位算法具體實(shí)現(xiàn)

本文以圖8所示的輸電網(wǎng)絡(luò)模型（線路長(zhǎng)度單位為km）進(jìn)行EMTP仿真分析，電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中共有9個(gè)變電站，根據(jù)配置原則在部分變電站配置行波定位裝置。

根據(jù)電網(wǎng)仿真結(jié)構(gòu)圖可以得出電網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)間的最短路徑，如表2所示。

圖8 電網(wǎng)仿真結(jié)構(gòu)（單位：km）Fig.8 Structure of power grid（unit:km）

表2 節(jié)點(diǎn)間最短路徑Tab.2 The shortest path km

配置行波定位裝置的變電站為v1、v2、v5、v6、v9、假設(shè)故障發(fā)生在v4v5線路距離v410 km處，故障產(chǎn)生的行波信號(hào)會(huì)以光速沿著線路在整個(gè)電網(wǎng)中傳播，這時(shí)v1、v2、v5、v6、v9變電站所配置的行波定位裝置可以檢測(cè)到行波信號(hào)并記錄初始行波的到達(dá)時(shí)刻，如表3所示。

表3 初始行波到達(dá)時(shí)刻Tab.3 Arrival times of the first traveling wave

按無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間的剔除方法可知，表3中的行波到達(dá)時(shí)間都為有效值。

根據(jù)式（3），計(jì)算出各條線路的計(jì)算長(zhǎng)度組，并代入式（5）。設(shè)定偏離度閾值δ為0.2 km，可得線路v2v3和線路v4v5的δ值小于0.2 km，則線路v2v3和線路v4v5進(jìn)入二次驗(yàn)證階段。

根據(jù)式（6）進(jìn)行故障位置二次驗(yàn)證，線路v2v3的Dv計(jì)算結(jié)果為1.371，而線路v4v5的Dv計(jì)算結(jié)果為4.592×10-3。所以可以認(rèn)定故障發(fā)生在線路v4v5上。

用式（3）計(jì)算出4組故障位置如表4所示。

表4故障距離Tab.4 Fault distance

由式（7）得最后故障距離dc為9.981 km，離實(shí)際故障點(diǎn)誤差0.019 km。

由上面的分析可知，該方法可以在使用較少的行波定位裝置，并且斷路器狀態(tài)未知的情況下對(duì)輸電網(wǎng)線路進(jìn)行準(zhǔn)確的故障定位，證明了該方法的準(zhǔn)確性和有效性。

4 結(jié)語(yǔ)

本文的方法是利用電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)間最短路徑以及行波定位裝置記錄的有效行波到達(dá)時(shí)刻來(lái)進(jìn)行故障定位。該方法只需在部分變電站配置行波定位裝置，從而節(jié)約了開支；并且不依賴斷路器的狀態(tài)信號(hào)，這樣避免了斷路器信號(hào)錯(cuò)誤或未檢測(cè)到斷路器信號(hào)時(shí)對(duì)故障定位準(zhǔn)確性的影響。理論分析和仿真結(jié)果表明，該方法能在較少的行波定位裝置下，對(duì)電網(wǎng)中輸電線路發(fā)生的故障進(jìn)行可靠精確的定位，且容錯(cuò)性較強(qiáng)。

[1]曾祥君，尹項(xiàng)根，陳德樹，等（Zeng Xiangjun，Yin Xianggen，Chen Deshu，et al）．基于整個(gè)輸電網(wǎng)GPS行波故障定位系統(tǒng)的研究（GPS traveling wave fault location systems for transmission network）[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化（Automation of Electric Power Systems），1999，23（10）：8-10，16．

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[3]曾祥君，尹項(xiàng)根，林福昌，等（Zeng Xiangjun，Yin Xianggen，Lin Fuchang，et al）.基于行波傳感器的輸電線路故障定位方法研究（Study on Fault location for transmission lines based on the sensor of travelling-wave）[J]．中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)（Proceedings of the CSEE），2002，22 （6）：42-46．

[4]李澤文，姚建剛，曾祥君，等（Li Zewen，Yao Jiangang，Zeng Xiangjun，et al）.電網(wǎng)行波故障定位裝置的優(yōu)化配置（Optimal placement of traveling wave fault location equipment for power grid）[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化（Automation of Electric Power Systems），2009，33（3）：64-68．

[5]李澤文，姚建剛，曾祥君，等（Li Zewen，Yao Jiangang，Zeng Xiangjun，et al）．基于整個(gè)輸電網(wǎng)的電壓行波故障定位算法（Study on voltage-traveling wave based fault location for transmission network）[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化（Automation of Electric Power Systems），2008，32（1）：66-69．

[6]曾祥君，陳楠，李澤文，等（Zeng Xiangjun，Chen Nan，Li Zewen，et al）．基于網(wǎng)絡(luò)的故障行波定位算法（Networkbased algorithm for fault location with traveling wave）[J]．中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)（Proceedings of the CSEE），2008，28 （31）：48-53．

[7]杜林，陳宏業(yè)，陳偉根，等（Du Lin，Chen Hongye，Chen Weigen，et al）.基于網(wǎng)絡(luò)通路的區(qū)域電網(wǎng)故障行波定位方法（Network path based algorithm for regional power grid fault locating with traveling wave）[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化 （Automation of Electric Power Systems），2010，34 （24）：60-64，33.

[8]覃劍，陳祥訓(xùn)，鄭健超，等（Qin Jian，Chen Xiangxun，Zheng Jianchao，et al）．利用小波變換的雙端行波測(cè)距新方法（A new double terminal method of traveling wave fault location using wavelet transform）[J]．中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)（Proceedings of the CSEE），2000，20（8）：6-10．

[9]張峰，梁軍，張利，等（Zhang Feng，Liang Jun，Zhang Li，et al）．基于三端行波測(cè)量數(shù)據(jù)的輸電線路故障測(cè)距新方法（Novel method about traveling wave fault location based on treble terminal measurement data for transmission lines）[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化（Automation of Electric Power Systems），2008，32（8）：69-72．

[10]蔣濤，陸于平（Jiang Tao，Lu Yuping）．不受波速影響的輸電線路單端行波故障測(cè)距研究（Study of fault location based on single terminal traveling waves avoiding wave speed influence）[J]．電力自動(dòng)化設(shè)備（Electric Power Automaton Equipment），2004，24（12）：29-32．

[11]尹曉光，宋琳琳，尤志，等（Yin Xiaoguang，Song Linlin，You Zhi，et al）．與波速無(wú)關(guān)的輸電線路雙端行波故障測(cè)距研究（Study of fault locating for transmission line double terminal traveling waves unrelated to wave speed）[J]．電力系統(tǒng)保護(hù)與控制（Power System Protection and Control），2011，39（1）：35-39．

[12]覃劍，葛維春，邱金輝，等（Qin Jian，Ge Weichun，Qiu Jinhui，et al）．輸電線路單端行波測(cè)距法和雙端行波測(cè)距法的對(duì)比（Study on single terminal method and double terminal method of traveling wave fault location in transmission line）[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化（Automation of Electric Power Systems），2006，30（6）：92-95．

[13]張曉明，徐巖，王瑜，等（Zhang Xiaoming，Xu Yan，Wang Yu，et al）．一種基于參數(shù)檢測(cè)的雙端故障測(cè)距算法（A fault location algorithm for two-terminal transmission lines based on parameter detection）[J]．電力系統(tǒng)保護(hù)與控制（Power System Protection and Control），2011，39（12）：106-111．

[14]徐偉宗，唐昆明（Xu Weizong，Tang Kunming）．利用行波經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解實(shí)現(xiàn)線路故障測(cè)距（Fault location of transmission line by empirical mode decomposition of traveling wave）[J]．電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)（Proceedings of the CSU-EPSA），2011，23（4）：67-71．

Fault Location with Traveling Wave Considering Network Topological Structure

QU Guang-long，YANG Hong-geng，WU Xiao-qing，ZHOU Hui
（School of Electrical and Information，Sichuan University，Chengdu 610065，China）

According to double-terminal traveling wave fault location algorithm，a new method has been presented，which is based on the topological structure of power grid and the time difference of initial voltage traveling wave arrival. This method do not depend on the status information of circuit breakers，which avoid the influence by the error signal of breakers.When fault occurred，the traveling wave fault location equipments，which located in some substations，recorded the arrival time of the initial voltage of traveling wave on the based of the different pairing combinations between each traveling wave positioning device of monitoring points.Then the fault-tolerant analysis and fusion processing is made to find the actual fault point.The results of simulation indicate that this method had strong fault tolerance and high fault location accuracy.

transmission network；double-terminal traveling wave；the shortest path；network topological structure

TM773

A

1003-8930（2013）06-0117-06

曲廣龍（1988—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)殡娔苜|(zhì)量及其控制技術(shù)。Email：qgl_1988@sina.com

2011-11-11；

2012-01-09

楊洪耕（1949—），男，碩士，教授，博士生導(dǎo)師，從事電能質(zhì)量分析與控制的教學(xué)與科研工作。Email：yangsi@mail.sc. cninfo.net

吳曉清（1987—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)故障定位。Email：114690358@qq.com