基于故障指示器的配电线路故障定位算法研究与程序设计肖开伟许晓平王渊梁仕娬田庆生李川摘要：近年来国内网都在积极规划和建设智能电网，而智能电网中配电线路故障定位一直是个研究的热点和难点。其中故障定位的方法有很多，本文主要针对配电网中故障指示器定位的准确性一直没有得到有效的解决，从而设计了一套故障定位算法以及故障定位程序。该算法根据故障指示器定位的原理以及云南电网实际线路情况，通过建立了配电网网拓扑模型，采用逻辑位置标示和故障事件集的概念，通过逻辑分析从而得出故障位置，并且判断故障类型。其中故障事件由多条遥信抽象出来，目前该故障定位算法已应用在云南电网配电线路故障监测系统主站中，通过实际现象表明，该算法和程序在不影响线路正常工作的前提下，能够准确地定位出故障发生的位置，并能准确判断故障类型。该方法原理简单，定位准确度高，成本较低，易于推广。关键词：故障指示器；故障事件；故障定位：TP311：ADOI：10.3969/j.issn.l003-6970.2017.08.024引言配电线路传输距离远，支线多、大部分是架空线和电缆线，环境和气候条件恶劣，设备故障和雷电等自然灾害常常造成故障率较高。一旦出现故障停电，首先给人民群众生活带来不便，干扰了企业的正常生产经营；其次给供电公司造成较大损失。国家电力公司也明确提出了供电可靠性要达到99.96%的目标，提尚配电自动化是实现这一目标的重要保证。在提高配電自动化这一目标中，准确及时地定位故障和判断故障是其重要内容。故障定位的方法可分为广域故障区段定位法及故障测距法，前者利用多个线路终端（FTU）或故障指示器（FFt）实现故障定位，后者直接利用线路出口处测量到的电气量信息计算故障距离。随着电力系统的不断发展，现在主要采用线路终端或故障指示器实现故障定位。本文介绍了一种基于具有通信功能的故障指示器的配电线路故障定位算法。该算法主要根据故障指示器上报的故障信号，以及故障指示器自身的逻辑位置编号，对线路进行拓扑分析，之后进行逻辑判断，从而判断出故障点的类型以及故障点的位置。根据主站上报故障情况和实际故障情况核对发现，该故障定位软件适应于云南电网故障定位监测系统，具有较高的实用性。1配电线路中故障指示器故障定位原理故障指示器主要安装在线路分支点和用户进线处，当线路发生短路故障或单相接地故障时，故障指示器自身能够发出报警提示，从而使检修人员迅速定位故障点[3_5]。而故障指示器也会将故障信息和自身的编号上报给主站系统，主站系统进一步通过故障定位算法并查阅对应数据库判断出故障位置和故障类型，然后将其判断信息通过短信的形式发给对应的线路巡线人员和维修人员。当线路发生故障时，从变电站到发生故障位置之间的故障指示器会全部翻牌报警，如图1所示，故障点发生在故障指示器16、17与故障指示器19、20之间，那么这两条线路和变电站之间的的故障指示器均处于故障状态，会全部翻牌报警。2配电线路故障定位算法2.1配电网拓扑描述模型配电网拓扑模型之前大多采用传统的图论描述方法。其又可分为有向图描述和无向图描述。文献就是以图论为基础知识，根据配电网的拓扑模型建立相应的故障判别矩阵，根据故障判别矩阵判断和隔离故障区段。但随着配电网的发展，对定位的精度要求越来越高，接入的设备也是与日倶增。再用经典的图论方法建立拓扑模型的话，故障信息矩阵会越来越大，显然此方法显得力不从心。基于此，本文对以往的图论算法进行改进，提出了逻辑标示的概念，标示方法为：“主线标识+主线杆塔编号+半角小数点+下一级分支标识+下一级分支杆塔编号…+末级分支标识+末级分支杆塔编号+方向标识”；“主线标识”与“支线标识”用于区分不同的主线与支线，用大写的字母A到字母Z表示。方向标识为+或者其含义标识监测设备相对于其所安装杆塔的位置，+表示大号侧，即相对于杆塔号走向大号杆塔号的方向，表示小号侧，即相对于杆塔号走向小号杆塔号的方向。如下图2所示。例如11.A13+表示在主线路上11号杆处有一条支线，两条或两条以上的支线，而其中一条支线为A支线，该套配电监测设备安装在A支线上13号杆处的小号侧。2.2故障信息集每一个故障...