基于多维数据的配网故障精准定位系统
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完成单位:国网四川阿坝州电力有限责任公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-***
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
罗小春、向 瑶、赵 蔚、赵 丹、刘 勇、马永慧、尹 康、周 雄
项目概况
我国配网规模庞大、网络结构复杂,配电网基础参差不齐、运行环境复杂,同时面临雨雪、洪涝、滑坡、泥石流、低温等恶劣气候和地质灾害的挑战,配网故障巡视难度大,巡视时间长,作业人员需长时间暴露在危险环境中。现有的配网故障定位方法如行波测距、故障指示器、配电自动化设备等仅能锁定故障区间,无法实现配网故障的高精度定位,巡线人员的巡视工作量仍比较大,同时以上方法依赖大量的设备投入,设备更新周期快,且需要大量的运维人员,投资及运维成本高。
近年来,由于气候变化、极端天气等多种原因,在部分地形复杂、植被茂盛的地区,山火防范形势愈发严峻,大量研究表明,涉电引发山火事件均与单相接地或弧光短路有关,因此实现弧光短路阻抗的计算对于山火防治具有重要意义。
围绕以上问题本团队通过对传统阻抗测距法的改进与完善,同时充分考虑系统阻抗、负荷分布的变化以及分布式能源对配电线路的影响,利用设计的寻优函数进行持续迭代计算,实现对弧光短路阻抗最小值的精确计算,进而实现对各类型短路故障的精准定位。再通过故障时的暂态电气量判别故障类型,并结合配自开关、故障指示器等设备的动作路径消除伪故障点,最终得到精确故障路径及故障距离,通过“配变+距离”方式表示。
本项目解决了弧光短路故障定位不准确的难题,实现配电线路不同类型短路故障的精准定位,并兼容有小水电、光伏接入的有源配电网,其定位精度不受线路线径变化影响,可适用于架空、电缆、混合等各类型线路。同时还具备配变低压越级风险预警、配网拓扑图生成、系统阻抗校核、短路电流计算、继电保护定值整定计算等功能,可多角度、多方位提高配电网运维质效和供电可靠性。
本项目于2019年启动研究,2022正式投入运用,目前已逐步推广至四川凉山、甘孜等地。配网故障定位功能已实践过近500余案例,目前综合误差率约为6%,在基础数据精准的前提下,其定位精度可达500米以内,继电保护定值精准整定功能运用后未发生线路保护拒动、误动的情况,技术方案的可行性得到充分验证。
本项目具有投资及运维成本低、兼容性强等优势,在提升配网故障处置效率,降低运维成本,提升企业经济效益,增强供电可靠性等方面可发挥重要作用。其弧光短路阻抗算法还可在故障发展之初实现故障发展过程实时监测预警,实现配网隐患“早感知、早预警、早隔离”,服务于森林防火精准管控,具有极高的推广应用价值。


