【摘 要】在电力系统运行的过程中，输电线路是非常基础也是非常重要的一个要素，如果输电线路在运行的过程中出现了一些异常的现象就有可能对电力系统造成比较大的影响，而如果输电线路真的出现了一些运行方面的故障，故障点的位置上就会垂涎故障电流行波，对行波数据进行了一定的记录和统计之后，采取一些适当的计算方法就可以比较准确的确定输电线路故障位置的长度，本文主要分析了当前输电线路故障行波网络定位新方法，以供参考和借鉴。
【关键词】电力系统；暂态电流行波；输电线路；故障测距
在电力系统运行的过程中，如果输电线路出现了故障，就要对输电线路的两端，或者是输电线路当中的某一段进行相对比较详尽的测量，从而也就可以对故障点的具体位置加以判断，通常我们将这种方法就叫做故障测距技术。在使用该技术的过程中，一方面减轻了巡视人员的工作强度，同时也在很大程度上提高了工作的质量和工作的效率。而连环损坏的状况也得到了很好的控制，从而避免了经济上的损失，使得整个系统的运行更加的顺畅。
1.输电线路故障行波定位研究进程
很长时间以来，很多研究人员都在努力的进行电力系统故障测距技术的研究工作。我国的科学技术在不断发展，同时故障测距技术也在不断的发展，但是在该技术研究和发展的过程中因为阻抗测量的过程中所涉及到的故障测距措施会受到很多因素的制约，这也使得该领域的研究工作一直停留在ETP仿真的理论分析和研究阶段。而在某种角度上来说，电网在运行中存在的暂态行波网络要比仿真系统运行中所得到的行波更加具有多样性和复杂性。而在此基础上，一些研究人员使用单端行波网络测距的方法也受到了一定的影响，这样就使得故障的测距质量无法充分的得到保证，故障测距工作的研究也会受到很大的限制。
在上个世纪的80年代，国际上就已经开始研究行波网络故障测距技术，这种技术在测算方法上的灵感主要是来源于某些现场条件和环境的综合影响，而这种方式所测算出的故障点距离也是存在着比较明显的不准确性。所以这也在某种程度上证明该技术还是存在着不少的不足。而从上个世纪的90年代开始，微电子技术逐渐的兴起和发展，这也使得行波网络测定方法测量精度得到了非常大的改善，在新技术应用的过程中故障测距技术有了很大的发展。而在这一基础上，研究者也采取了很多的方式来研究提高测距精度的方法。当前，输电线路故障测距的方法主要有两种，一种就行波网络定位技术，一种就是抗阻技术。使用了这两种方法之后，能够极大的提升新型的暂态行波原理的应用质量，使得测距的精度和稳定性得到显著的提升。
随着智能电网的全面建设，对大电网运行控制的安全、可靠性要求越来越高，对电网中输电线路故障的精确定位越来越重要。近年来大量定位方法被提出，部分已经实现现场应用，但由于行波信号光速传播，瞬间即逝，折反射复杂，在强电磁环境下故障行波辨识与波头的纳秒级快速捕捉困难等原因造成定位效果不佳，定位方法有待完善传统的双端行波定位只需捕捉到达线路两端行波的初始波头，不受各种反射波和折射波的影响，原理相对简单。但是基于单条线路的故障定位，当定位装置失灵。出现故障或是定位装置的时间记录存在误差时，定位可靠性得不到保证，已经无法满足电网运行的要求。随着大电网建设及系统间通信技术的发展，全球定位系统（GPS）同步时钟精度提高，基于整个电网的行波定位方法基本上解决了上述问题，但是在利用GPS同步时钟定位时，GPS接收机标准误差为±20ns，理论上对行波定位影响极小，然而接收机的误差是随机正态分布，恶劣情况下误差会达到1μs，在利用行波定位时1μs的误差将造成150m的测距误差。
2.利用暂态电流行波实施输电线路故障测距的基本原理
高压输电线路在受到一些因素影响而出现了运行故障之后，在变电站母线和故障点的位置上会出现比较明显的暂态行波反射现象，而且这种反射现象有着十分明显的连续性，因为故障点在运行的过程中会存在着一些阻抗问题，所以在阻抗没有办法持续的对电路起作用的时候，行波在传输的过程中就会出现比较明显的反射、透射的情况，这样一来就构成了两种完全不同的行波而构成的波浪涌，这样就可以对输电线路当中的故障进行测距，从而明确线路故障的具体位置，为故障的排查和维修提供了更大的便利。
在实际的研究过程中，研究人员通过测定在测量的一端直接感受到的就是两种浪涌共同作用之下形成的电压和电流行波，通过下面的公式，我们就可以将方向行波计算和提取出来。
u（t）=
其中是正方向的行波浪涌，是反方向的行波浪涌，知道行波方向之后，我们就可以通过以下测定方法实现故障测距：
首先，我们假设如图1所示的结构即为测量点母线结构，将母线指向线路方向规定为各线路电流正方向。
然后，选取参考线路，将某一没有出现故障的线路标记为Mn，如果相对于故障线路MF来说，线路Mn为“无限长”时，测量点的电压行波则可以根据彼得逊法则用下面的公式表示出来：
uM（t）=ZMniMn（t）
其中，Mn的波阻抗和电流行波与实际的方向电流行波相差一个常数“0.5”。
3.对来自故障方向的暂态电流行波浪涌的识别
若我们选择的参数与“无限长”的假设不成立，那么在形成的方向行波中，则是由参考线路的暂态行波浪涌引起的第2个反向行波浪涌。我们假设参考线路Mn为“有限长”线路，当t=0且故障初始行波电压源为e（t），时，在F点发生金属性短路故障，那么该反射波经过母线M反射产生向着本线路方向传播的行波浪涌，其公式表达为：
u（t）=iMn（t）+iMF（t）
u（t）=iMn（t）+iMF（t）
在故障线路上接收到的行波浪涌可用公式表示为：
i（t）=imF（t）+iMn（t）
i（t）=imF（t）+iMn（t）
4.仿真系统
仿真系统接线将M2作为参考线路，根据公式，形成的正向行波和反向行波波形我们也可以用数据表现出来。以这一基础作为分析切入点，我们可以看出，如果存在第三个反向行波，那么第三个反向行波浪涌与他相对应的正向行波浪涌极性相反，而第二个反向行波浪涌与他相对应的正向行波极性相同，因此，第二个反向行波浪涌是不是实际故障方向传来的，第三个反向行波浪涌才是真正来自于故障方向。
5.结语
综上所述，利用暂态电流行波网络来对于电线路故障问题执行测距工作的过程中，其中所存在的一个重要问题就是由于行波本身的无方向性缺陷，如果说受到这一因素的干扰，那么就极有可能会导致测距工作的精确性受到极大的影响。因此，为了能够有效的解决这一问题，本文提出了EMTP仿真系统，从大量的测量结果来看，使用该措施到暂态电流行波网络的故障测距工作中，能够呈现出极为良好的结果精确性，这对于完善电厂故障问题的解决能力来说，起到了至关重要的作用。