配电网故障定位技术综述 (2)

配电网故障定位的方法快速，准确的故障定位是迅速隔离故障和恢复供电的前提，对于维护配电网的安全运行具有重要意义。

配电网故障定位快速，准确的故障定位是迅速隔离故障和恢复供电的前提，对于维护配电网的安全运行具有重要意义。

那么，如何对配电网进行快速，准确的故障定位呢？一、配电网故障处理特点配电网络馈线上一旦发生单相、相间、三相等短路时，设备上的F1U及时将故障信息卜传至主站系统。

即变电站SCADAS系统，若变电站运行人员处理不了，再次将信息上传至上一级调度，经调度SCADAS系统分析进行定位、隔离、恢复。

一般来说，配电网故障处理有以下几个特点：（1）配电网不仪有集中在变电站内的设备，而且还有分布于馈线沿线的设备，如柱上变压器、分段开关、联络开关等。

信号的传输距离较远，采集相对比较困难，而且信号具有畸变的可能性，如继电器节点松动。

开关检修过程中的试分/合操作及兀’U本身的误判断等都会干扰甚至淹没有用信号，导致采集到的信号产生畸变。

（2）配电网设备的操作频度及故障频度较高，因此运行方式具有多变性，相应的网络拓扑也具有自身的多变性。

（3）配电网的拓扑结构和开关设备性能的不同。

对故障切除的方式也不同。

如多分段干线式结构多采用不具有故障电流开段开关和联络线开关，故障由变电站的断路器统一切断，这种切除方式导致了停电范围的扩大。

配电网故障定化是配电网故障隔离、故障恢复的前提，它对于提高配电网的运行效率、改善供电质量、减小停电范围有着重要作用。

二、配电网故障定位的方法1、短路故障定位技术方法配电网系统中短路故障是指由于某种原因，引起系统中电流急剧增大、电压大幅下降等不利运行工况，同时该故障发生后会进一步引发配电网系统中变配电电气设备损坏的相与相、相对地间的大电流短接故障。

按照短路发生部位，可以分为三相短路、两相短路、两相对地短路、以及单相对地短路故障。

由于配电网发生短路故障后，其电流、电压等特征故障参量较为明显，故障定位技术方法的实现相对较为简单，工程中最常用的是“过电流法”。

配电网故障定位现状及方法综述摘要：随着人们对配电网供电安全稳定性的不断提升，尽早发现配电网故障点就显得越来越重要。

而电力系统配电网的故障精准定位问题一直没有得到很好地解决，对该问题的研究能够减少经济损失，保障人们的正常生活。

因此，本文分析了现阶段常用的故障定位方法的优点和缺点以及各自的适用范围。

关键词：故障定位；优缺点；适用范围引言：近年来，我国电网规模的不断扩大，配电网的线路结构也日益复杂，人们的生活越来越离不开电能的同时，用户对供电安全稳定的要求也不断提高。

要提高供电稳定性首先要尽可能减少故障的发生情况；另一方面，在故障发生后要能迅速解决故障并重新供电。

配电网故障定位可大幅度减少故障排查的工作强度，从长远角度看，能有效提高配电网供电稳定性。

常用的配电网故障定位方法及其优缺点当前配电网故障定位方法主要有阻抗法、故障行波法、故障指示器法等。

1.阻抗法阻抗法是根据发生故障的时间点所测得的对应电压和电流得出故障回路阻抗的方法，又因理想条件下，回路阻抗与距离大致呈正相关，由阻抗数值可定位故障发生点。

阻抗法原理十分简单，但配电网线路很复杂，且受负荷影响较大。

因此，故阻抗法不能直接的用于测距计算，在实际应用中常常用作估计大致故障点。

2.行波法行波法一般可分为单端法、双端法。

（1）单端行波法单端行波法是利用故障产生的暂态行波进行单端定位的方法。

在线路发生故障时，故障点产生的暂态行波在故障点与母线之间来回反复，根据行波在测量点与故障点之间往返一次的时间和行波的波速即可求得故障点的距离。

单端行波法计算公式如下所示：l=（t1-t0）v/2式中l为故障距离；L为线路全长；t0、t1分别为故障波头和反射波到达计算端母线的时间点；t2为另一边母线的反射波到达的时间点；v为行波的速度。

该方法原理同样简单，但在实际工程中，由于故障点反射波、母线反射波难以识别，因此，单端行波法一般用作双端行波法的补充。

（2）双端行波法双端行波法是利用在线路产生故障时，初始行波向线路两端的两个测量点发射到达的时间差计算故障点到两边分别的距离。

摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1故障定位技术现状及分析 (2)1.1 现有定位方法概况 (2)1.2 存在的问题 (3)1.3 本文的主要工作 (3)2 配电网短路故障定位方法分析 (4)2.1 配电网特点 (4)2.2 配电网故障定位方法综合分析 (6)2.2.1 行波法 (7)2.2.2 阻抗法 (8)2.2.3 基于配电网自动化系统的定位方法 (8)2.3配电网短路故障定位方法的研究策略 (10)2.4 本章小结 (11)3 配电网区段短路故障定位方案 (11)3.1 基于故障指示器的区段定位 (11)3.2 主干线故障定位 (12)3.3 分支线故障定位 (12)4 配电网精确测距公式推理 (13)4.1 对称分量法 (13)4.2 金属性短路故障分析及测距原理算法 (14)4.3 非金属性短路故障分析及测距算法 (17)4.4 小结 (20)5 总结 (20)参考文献 (21)致谢 (22)ContentsAbstract (I)Introduction (1)1 Situation analysis of fault location technology (2)1.1 The existing positioning method (2)1.2 The problems existing in the (3)1.3 The main work of this article (3)2 Short circuit fault location methods to analyze the distribution network (4)2.1 Distribution network characteristics (4)2.2 Comprehensive analysis of distribution network fault location method (6)2.2.1 Traveling wave method (7)2.2.2 Impedance method (8)2.2.3 Methods based on distribution netword automation system (8)2.3 Research strategies of distribution network fault location method (10)2.4 The summary of this chapter (11)3 Distribution extents short-circuit fault location principle (11)3.1 Based on the fault indicator located in the section (11)3.2 The main fault location (12)3.3 A branch line fault location (12)4 Distribution network impedance method precise distance measurement (13)4.1 Symmetrical components method (13)4.2 Anailsis and rnging algorithm of metallic short-circuit fault (14)4.3 Analysis and ranging algorithm of Non-metallic short-circuit fault (17)4.4 Smmary (20)5 Conclusion (20)References (21)Acknowledgements (22)配电网故障定位技术的研究摘要：配电网故障定位技术，对于加快故障处理及时恢复供电，减少因故障损失，具有十分重要的现实意义。

配电网故障诊断技术综述摘要：配电网作为电力网的末端，直接与用户相连，假如其出现了异常故障，那么会直接影响到社会生产，同时在很大程度上也会对人们的生活造成影响。

本文对配电网的构成、配电网故障诊断的意义进行了简要介绍，并通过研究近年的参考资料和文献重点总结了针对配电网故障选线、故障定位、电能质量扰动的技术。

这些技术在面对当前频繁出现的配电网故障时能够体现出很好的效果。

关键词：配电网；故障诊断；故障选线；故障定位；电能质量扰动1 引言根据相关权威部分的数据统计，在电力系统中，有超过八成的故障是在配电网中产生的。

所以，构建具有较高自动化水平的配电网故障诊断系统具有重要意义。

进一步研究配电网故障诊断，不但能够使得电网故障处理水平能够得到显著提升，同时还能够有助于构建一个更为可靠的配电网管理系统，在很大程度上提高电力系统的供电质量[1]。

本文将配电网故障选线、故障定位以及配电网电能质量扰动分析纳入配电网故障诊断体系。

作者通过总结近年国内外科研成果，对电力系统配电网故障诊断技术方法做了一个初步总结。

2 配电网综述2.1 配电网对于当前的电力系统而言，规模较大的发电厂通常和负荷中心距离较远，由发电厂所输出的电能通常情况下要利用到高压输电网络来进行输送，到达负荷中心之后，再通过电压等级相对较低的网络将发电厂所输出的电能分配至用户处。

上述所提到的这个网络就是目前广泛使用的配电网，其是通过电缆、变压器等一系列设施所构成的，核心的作用就是在发电厂或者是输电网处进行电能的获取，同时构成具有多个层次的配电网络，最终把电能分配至用户处。

2.1.1 配电网的特点（1）一般情况下为了能够使得供电可靠性得到显著提升，对于目前的配电系统而言，在进行设计的过程中，都会使用一种闭环结构，对于配电馈线而言，都是利用联络开关来实现连接。

同时为了能够便于定位故障点以及整定继电保护，通常情况下，对于配电网的结构而言，均是呈现出严格的辐射状。

（2）在配电系统中，包含有很多类型的线路，对于这些线路而言，相比于输电线路来说，电阻和电抗之间的比值要大，同时并联电导以及容纳的大小较小，通常来说都被忽略掉。

配电网低电压预警及故障定位技术分析摘要：本文详细分析了配电网低电压预警及故障定位技术，分析结果表明采用本文所述的配电网故障定位方法具有较强的实用价值，能够准确可靠定位出配电网具体的故障位置，有效缩短了配电网故障停电时长，在实际的配电网运维及管理中可以加以应用。

关键词：配电网；低电压预警；故障定位；神经网络1配电网的低电压预警配电网中的故障包括了永久性和瞬时性故障等两个主要的类别，一般电缆线路的故障多为永久性故障，只有架空线路需要对故障类型加以区分同时。

同时在配电系统中都会配置重合闸装置，如果重合不成功，则表明配电系统中出现了永久性故障。

此时配电网将会出现低电压的情况，需要对低电压发出相关的预警信息，从而提示运维人员采取措施加以处理。

同时需要尽快实现对故障具体地点的定位，首先需要对故障的区分进行定位，再对具体的地点进行定位。

这样就可以将故障区段的开关断开，使得故障得以隔离。

剩余的非故障区域则快速恢复供电，以免造成整条线路停电时间过长。

2配电网的故障定位技术2.1 配电网故障定位技术中的算法要求对于配电网故障定位中所采用到的算法，具有一定的要求，包括算法应具备实时性和容错性。

其中对于实时性，主要是对配电网中的故障区段应在较短的时间内计算完成，如果需要的时间较长，则难以满足实际的应用要求，时间短也能够降低人工的巡查时间[3]。

对于容错性，由于现场中所安装的配电终端运行环境较为复杂，采集到的数据信息在传输过程中容易受到干扰信号而出现信息丢失和错误的情况，使得主站接收到的数据不完整或者包含了一定的错误数据。

2.2基于神经网络的配电网故障定位技术神经网络技术的类型较多，如BP神经网络技术、GA-BP神经网络技术等，本文以BP神经网络技术为例，分析利用该技术进行配电网故障定位的具体原理，下图1为神经网络技术在配电网故障定位中的实现流程。

在神经网络原理结构图中可以看出，可分为输入层、隐含层和输出层等三个不同的数据计算层次，输入数据经过隐含层的处理之后，再经过输出层，得出具体的计算结果。

第１０卷㊀第３期Ｖｏｌ．１０Ｎｏ．３㊀㊀智㊀能㊀计㊀算㊀机㊀与㊀应㊀用ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＣｏｍｐｕｔｅｒａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ㊀㊀２０２０年３月㊀Ｍａｒ．２０２０㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号：２０９５－２１６３（２０２０）０３－０２２８－０５中图分类号：ＴＰ３－０５文献标志码：Ａ配电网故障定位算法研究综述王㊀静，李泽滔（贵州大学电气工程学院，贵阳５５００２５）摘㊀要：电力系统通过配电网与电力用户相连，快速准确的配电网故障定位技术是提高供电可靠性的必然要求㊂目前，针对配电网故障定位技术的研究已经有了很多成果，结合国内外学者对配电网故障定位技术研究的成果，对配电网故障定位算法进行了综述㊂根据配电网故障定位的方式不同，主要从两方面进行阐述，一是传统测距方法，二是配电网自动化故障定位方法㊂并着重分析了配电网故障定位的经典算法，包括算法的基本原理及其优缺点㊂结合现有配电网故障定位技术的研究成果和社会对供电可靠性的需求，对未来配电网故障定位技术的研究进行了初步展望㊂关键词：配电网；故障测距；故障区段定位；传统故障测距算法；配网自动化算法ＡｓｕｒｖｅｙｏｆｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋＷＡＮＧＪｉｎｇ，ＬＩＺｅｔａｏ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕｉｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ５５００２５，Ｃｈｉｎａ）ʌＡｂｓｔｒａｃｔɔＴｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｉｓｃｏｎｎｅｃｔｅｄｔｏｔｈｅｐｏｗｅｒｕｓｅｒｓｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ．Ｔｈｅｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ａｌｏｔｏｆａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｍａｄｅｉｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ，ｍａｉｎｌｙｆｒｏｍｔｗｏａｓｐｅｃｔｓ：ｏｎｅｉｓｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｄｉｓｔａｎｃｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｏｔｈｅｒｉｓｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋａｕｔｏｍａｔｉｏｎｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｃｌａｓｓｉｃａｌｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｉｓａｎａｌｙｚｅｄｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｉｔｓｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆｔｈｅｓｏｃｉｅｔｙｆｏｒｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｆｕｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｉｌｙｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．ʌＫｅｙｗｏｒｄｓɔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ；ｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎ；ｆａｕｌｔｓｅｃｔｉｏｎｌｏｃａｔｉｎｇ；ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ；ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｕｔｏｍａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ哈尔滨工业大学主办系统开发与应用●作者简介：王㊀静（１９９３－），女，硕士研究生，主要研究方向：配电网故障定位；李泽滔（１９６０－），男，教授，博士生导师，主要研究方向：智能电网㊁故障诊断㊁计算机控制技术等㊂通讯作者：李泽滔㊀㊀Ｅｍａｉｌ：９３５２２２３１０＠ｑｑ．ｃｏｍ收稿日期：２０１９－１１－１６０㊀引㊀言近几年，智能配电网技术得到了快速的发展，越来越多的分布式电源接入配电网，配电网的规模正逐渐扩大，改变了传统配电网的拓扑结构，配电网的结构也随即变得更加复杂㊂由于新能源的接入导致配电线路更加复杂［１］，适用于传统配电网的故障定位方法和设备在实际应用中也无法达到预期的效果㊂同时，在一些经济发展相对落后的地方，还是采取人工故障定位，这种故障定位方式不但造成了人力资源的浪费，而且定位效率低，比起配网自动化定位方式，故障修复时间难以保证，甚至会导致故障范围扩大㊂在配电网故障定位算法中，不同的算法有各自的优势，因此，本文首先探讨了配电网故障定位的方法，然后对配电网故障定位方法进行研究，最后对目前的配电网故障定位方法做了总结和展望㊂１㊀传统配电网故障定位方法中国绝大多数电力系统故障都是单相接地故障，国内外学者对配电网单相接地故障的研究也取得了一系列的成果，按照测距原理的不同，主要可以分为阻抗法㊁注入法和行波法㊂１．１㊀阻抗法阻抗法的故障测距原理很简单，即在线路传输均匀的前提下，故障发生时回路中的阻抗（或电抗）和线路的单位阻抗（或电抗）成正比㊂通过数学计算就可以测得测量点到故障发生点的距离㊂文献［２］提出了一种改进阻抗法，改进后的阻抗法对单相接地故障的测量精度有了明显的提高㊂文献［３］提出了一种基于稀疏电压幅值量测的配网故障测距方法，该方法只需要少量测点的电压信息和节点阻抗矩阵就能实现配电网故障测距㊂文献［４］提出了一种基于频变参数模型的单端故障测距方法，该方法对采样频率要求不高，在一定程度上提高了故障定位的可靠性㊂文献［５］采用的故障测距方法是相量分析法和阻抗法相结合，主要是利用故障点处的功率特性，建立了不同故障类型的数学模型，从而进行故障测距㊂文献［６－９］也提出了基于阻抗法故障测距的其他方法，这些方法在故障定位中都有各自的优势㊂阻抗法的优势在于成本低，但是由于近年来配电线路越来越复杂，分支也越来越多，导致其定位效率较低㊂１．２㊀行波法由行波理论可知，当配电网发生相间短路故障或者单相接地故障时，线路的两端都会检测到行波信号，因此，可以利用线路两端检测到的行波信号实现短路故障测距㊂文献［１０］提出了一种基于小波变换的混联配电网故障定位方法，首先为了解决行波传播时存在的频散问题，文献中提出的方法通过小波变换的方式把行波做分解，解决了该问题㊂在此基础上则利用神经网络进行故障区段定位，提高了神经网络拟合的准确性㊂文献［１１］利用馈线终端单元传回主站的故障信息，结合改进的行波法进行故障定位㊂该方法提高了定位精度和实时性㊂文献［１２］提出了行波－直流综合定位方法，直流法能够对故障分支进行准确的确定，而Ｃ型特征波能够对故障距离进行准确的测量，两种方法结合，利用了各自的优势，提高了故障定位的可靠性㊂类似于文献［１２］所提的方法，文献［１３］同样是提出了特征波的概念，利用对特征波的分析定位故障分支㊂该方法使得配电网故障测距的精度得到了大幅度的提高㊂文献［１４－１５］提出了行波法在配电网故障定位中的其他方法㊂文献［１４－１７］是国外早期对行波理论研究的经典文献，仍具有不可忽视的意义㊂１．３㊀信号注入法信号注入法分为很多种，文献［１８］采用故障终端单元和Ｓ信号注入法结合的方法，先利用馈线终端单元的信息采集功能，采集故障信息并传回主站，主站根据故障信息判断故障所在的大概位置，然后利用Ｓ信号注入法确定故障的准确位置㊂该方法提高了配电网故障定位的精度㊂文献［１９］研究了脉冲信号注入法的故障定位原理㊂文献［２０］不但探究了Ｓ信号注入法，还对传递函数法以及端口故障诊断法进行了研究㊂但是传递函数法和端口故障诊断法在实用性上还存在一定的欠缺㊂文献［２１－２５］对信号注入法也进行了相应的研究，有一定的参考价值㊂２㊀配电网自动化故障定位方法２．１㊀矩阵算法矩阵算法的基本原理是利用故障判断矩阵对配电网故障进行分析，故障判断矩阵主要是通过馈线终端单元采集的故障信息编写故障矩阵，再根据各个节点的编号信息构造网络描述矩阵，故障矩阵和网络描述矩阵通过数学计算得出的㊂针对矩阵算法在配电网故障定位中的应用，为了改善矩阵算法的容错性差的问题，文献［２６］提出了改进的矩阵算法㊂首先构造一个反映网络的拓扑结构的网络关系矩阵，然后通过故障诊断矩阵得出故障评价函数㊂当故障评价函数值最小时为最佳状态，根据这个时候的状态矩阵即可得出配电网故障区段所在位置㊂文献［２７］基于矩阵算法的容错性差和优化算法的定位时速度慢的问题，提出了二者优势互补的算法㊂该算法首先利用矩阵算法进行故障区段的大致定位，以此来降低优化变量的维数；然后根据网络描述矩阵进行优化模型的建立，经过降维的变量，利用优化算法进行故障定位时便提高了模型的收敛速度㊂文献［２８］提出了一种基于有向拓扑－时间延时和容错机制的配电网故障定位方法，这个方法主要是针对馈线终端单元将故障信息传回主站时存在的通信延迟㊁漏报和误报的问题提出的，针对通信延迟采取的措施是设置一个延时值ｔ，当配电网发生故障的时候，以主站收到的第一组故障信息的时间为起点，顺延时间ｔ作为收集故障信息的时间间隔，这样就保证了故障信息的完整性；对于漏报和误报的情况，采取的措施分别是忽略漏报终端信息和采取修正矩阵的办法㊂该方法节省了故障排查的时间，提高了定位效率㊂文献［２９］提出的改进矩阵算法网络描述矩阵形成简单，简化了计算过程，提高了判断效率㊂文献［３０］针对传统矩阵算法容错性差的问题，提出了一种实用的复杂配电网故障定位方法㊂文献［３１－３２］提出的矩阵算法，都是针对分布式电源接入配电网后的故障定位问题，这些算法都有着计算过程简单，定位效率高的优点㊂在实际应用过程中，矩阵算法不但定位速度快而且具有较高的准确率㊂但却对含有畸变信号的情况比较敏感，一旦馈线终端单元上传的故障信息中含有畸变信号就会影响最终的故障定位效率㊂因此，提高算法的容错性是未来配电网故障定位方法的需求㊂９２２第３期王静，等：配电网故障定位算法研究综述２．２㊀蝙蝠算法蝙蝠算法是一种智能优化算法，于２０１０年提出㊂蝙蝠算法的由来主要是模拟蝙蝠在追捕猎物时的一种行为㊂蝙蝠算法的原理是：首先设定蝙蝠种群的数目㊁空间维数㊁蝙蝠位置㊁速度㊁脉冲频率范围㊁脉冲频度㊁脉冲响度等基本参数；然后通过对速度和位置的改变以及较优解替换较差解的迭代过程，使其不断地接近最优解，最终得到最优解㊂文献［３３］提出的用于配电网故障定位的混合算法，不仅解决了蝙蝠算法在故障定位过程中的种群多样性不够容易陷入局部最优的困难，同时也解决了差分进化算法在故障定位时收敛精度差的问题，２种算法优势互补，提高了故障定位精度㊂文献［３４］以蝙蝠算法为基础融入了元胞自动机原理，使算法的局部寻优能力提高㊂文献［３５－３７］中利用蝙蝠算法进行配电网故障定位时，对评价函数进行了改进，同时将混沌搜索策略引入蝙蝠算法中，改进后的算法对新能源接入配电网造成的网络拓扑结构的变化有更强的适应性，同时也使算法跳出了易陷入局部最优的限制，提高了故障定位精度㊂文献［３８］将可逆元胞自动机与蝙蝠算法相结合，提高了故障处理速度㊂蝙蝠算法能够在全局和局部搜索之间实现自动转换，同时可以通过对脉冲响度和脉冲频度的大小进行调节来控制蝙蝠行为［３４］㊂在配电网故障定位的智能算法中，蝙蝠算法的实用性较强，可以很好地结合其他算法的优势，提高配电网故障定位的自动化程度㊂２．３㊀遗传算法遗传算法具有大范围全局搜索能力，通过选择㊁交叉㊁变异等操作增加了种群的多样性，同时遗传算法能够根据实际情况调整搜索的方向，并能同时处理种群中的多个个体，从而实现全局最优㊂分布式电源接入配电网使得遗传算法在配电网故障定位中出现了收敛速度慢的问题㊂针对这一问题，文献［３９］提出了改进的遗传算法，根据种群规律构建新的概率函数和相似函数，并在遗传算法中引入了单体交叉因子，改进后的遗传算法性能上有所提高，解决了收敛速度慢的问题㊂文献［４０－４１］中为了避免遗传算法在运算过程中陷入局部最优，对交叉算子和变异算子加以适当的调整，同时为了加快算法的计算速度以及算法能够更好地适应分布式电源的接入，还对适应度函数和开关函数进行了适当的改进，改进后算法的收敛速度得到了明显的提升㊂文献［４２］提出了一种模糊自适应模拟退火遗传算法，该算法实现了模糊推理和自适应机制的完美结合，同时引入了模拟退火算法辅助遗传算法跳出易陷入局部最优的弊端㊂文献［４３］提出了一种将信号谱分析引入遗传算法的新算法㊂该方法是在非故障线路透射波的区域进行故障定位的方法，有着较高的准确性㊂文献［４４－４６］提出了遗传算法在故障定位过程中的其他应用，依然有很大的参考价值㊂遗传算法基本上可以解决故障定位问题，但是在计算临近结束时会出现冗余迭代㊂影响了故障定位的准确性和快速性，降低了求解效率，因此，需要改进遗传算法，提高算法的计算速度㊂２．４㊀神经网络算法人工神经网络是模拟人类大脑的一种数学模型㊂神经网络算法在配电网中的应用主要是进行故障定位㊂神经网络算法进行配电网故障定位的原理是以配电网的馈线终端设备的状态信息作为输入信号，而输出即配电网所有可能的故障位置㊂相比于其他的智能算法，神经网络具有很强的自适应性，这将推动配电网故障定位技术更进一步的创新与发展㊂文献［４７］提出了优化的ＢＰ神经网络算法用于故障定位，该算法的优化过程是先利用遗传算法对初始连接权值和阈值做出优化，然后再利用改进后的ＢＰ神经网络算法进行故障定位，经过改进的算法在定位精度上得到了明显的提高㊂文献［４８］利用小波神经网络方法进行故障定位，故障定位原理是先利用小波变换理论进行故障信息的提取和分析，并与神经网络的非线性拟合能力相结合，在故障位置和故障特性之间建立起对应关系，以此达到故障定位的精准度要求㊂文献［４９］提出一种利用遗传算法优化后的粗糙集神经网络进行电网线路故障定位的方法，提高了算法的容错能力㊂文献［５０］利用小波变换㊁神经网络㊁遗传算法三种算法结合进行优势互补，得出了新的故障定位算法，定位速度快，稳定性高㊂文献［５１］为解决传统直流输电故障测距方法的不足，研发出将小波分解与径向基函数神经网络结合的故障定位法㊂文献［５２］提出了基于迁移学习的深度卷积神经网络故障区域定位的方法，以数据驱动方式作为新的方法应用在配电网故障定位中，解决了深度学习在配电网故障定位的应用中存在的问题㊂３㊀其他算法近些年，国内外学者提出了很多的人工智能算０３２智㊀能㊀计㊀算㊀机㊀与㊀应㊀用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第１０卷㊀法，这些算法应用在配电网故障定位中都有各自的优势和不足，除了上述所提到的算法外，还有果蝇算法㊁免疫算法㊁粒子群算法㊁和声算法㊁防电磁学算法㊁ｐｅｔｒｉ网等㊂文献［５３］提出一种基于动态时间弯曲距离搜索的故障区段定位方法㊂文献［５４］提出了一种基于果蝇优化算法的故障定位方法㊂这些方法的应用都在一定程度上说明了新算法在配电网故障定位中的重要性㊂４　结束语配电网是电力系统网络的最后一个环节，作为与用户直接联系的供电系统，配电网能更加直接地反映电力用户对供电质量和供电安全的需求，配电网的安全稳定运行关系到社会生产生活的方方面面，一旦发生故障，就会造成不可估计的损失㊂分布式电源接入配电网，给社会创造效益的同时，也带来了配电网安全稳定运行的挑战，当配电网发生故障后，复杂的线路和庞大的配网规模导致故障定位的准确性和快速性问题长期存在且不易解决㊂实现配电网故障定位自动化是智能电网发展的必然要求，而传统的故障测距方法在新能源接入后的配电网故障定位中实用性大大降低，在新兴的配网自动化算法中，矩阵算法原理简单，计算速度快，但容错性差㊂人工智能算法虽然在容错性上有所提高，但是都存在易陷入局部最优的缺点㊂因此，随着经济社会的快速发展，人们对电能的需求日益提高，为了实现更加安全㊁可靠和高效的电力供应，研究高性能的配电网故障定位算法是必然趋势㊂参考文献［１］刘文杰，舒勤，韩晓言．基于广义Ｓ变换和ＴＥＯ的配电网故障定位方法［Ｊ］．电力系统及其自动化学报，２０１９，３１（１）：１２．［２］张建文，周鹏，陈焕栩．基于改进阻抗法的单相接地故障测距仿真［Ｊ］．电测与仪表，２０１８，５５（３）：８４．［３］贾科，董雄鹰，李论，等．基于稀疏电压幅值量测的配电网故障测距［Ｊ］．电网技术，２０２０，４４（３）：８３５．［４］薛士敏，陆俊弛，刘冲，等．基于虚拟线路阻抗的ＭＭＣ－ＨＶＤＣ输电系统单端故障测距方法［Ｊ］．电网技术，２０１９，４３（８）：２８６８．［５］戴志辉，王旭．基于改进阻抗法的有源配电网故障测距算法［Ｊ］．电网技术，２０１７，４１（６）：２０２７．［６］夏经德，张向聪，黄新波，等．基于纵向阻抗的双端量故障测距新算法［Ｊ］．电力自动化设备，２０１５，３５（１０）：１３３．［７］郑涛，潘玉美，郭昆亚，等．基于节点阻抗矩阵的配电网故障测距算法［Ｊ］．电网技术，２０１３，３７（１１）：３２３３．［８］卢继平，黎颖，李健，等．行波法与阻抗法结合的综合单端故障测距新方法［Ｊ］．电力系统自动化，２００７，３１（２３）：６５．［９］陈平，徐丙垠，李京，等．现代行波故障测距装置及其运行经验［Ｊ］．电力系统自动化，２００３，２７（６）：６６．［１０］陈志伟，舒勤．基于小波包变换的混联配电网故障定位方法［Ｊ］．广东电力，２０１９，３２（１）：１００．［１１］朱勇，陶用伟，李泽群，等．基于ＦＴＵ的配电网故障快速定位的研究［Ｊ］．能源与环保，２０１８，４０（２）：１２２．［１２］张改，张晓，张月．行波 直流综合定位法在１０ｋＶ配电线路接地故障中的应用分析［Ｃ］／／陕西省电网节能与电能质量技术学会．陕西：陕西省电网节能与电能质量技术学会，２０１７：２０．［１３］于盛楠，杨以涵，鲍海．基于Ｃ型行波法的配电网故障定位的实用研究［Ｊ］．继电器，２００７，３５（１０）：１．［１４］刘胤良，曾德辉．基于零模电流行波的配电网故障区段定位方法［Ｊ］．电气自动化，２０１９，４１（２）：７３．［１５］梁睿，靳征，王崇林，等．行波时频复合分析的配电网故障定位研究［Ｊ］．中国电机工程学报，２０１３，３３（２８）：１３０．［１６］ＩＢＥＡＯ，ＣＯＲＹＢＪ．Ａｔｒａｖｅｌｌｉｎｇｗａｖｅ－ｂａｓｅｄｆａｕｌｔｌｏｃａｔｏｒｆｏｒｔｗｏ－ａｎｄ－ｔｈｒｅｅ－ｔｅｒｍｉｎａｌｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒｙ，１９８６，６（２）：２８３．［１７］ＥＩ－ＨＡＭＩＭ，ＬＡＩＬＬ，ＤＡＲＵＶＡＬＡＤＪ，ｅｔａｌ．Ａｎｅｗｔｒａｖｅｌｌｉｎｇ－ｗａｖｅｂａｓｅｄｓｃｈｅｍｅｆｏｒｆａｕｌｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｎｏｖｅｒｈｅａｄｐｏｗｅｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｅｅｄｅｒｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒｙ，１９９２，７（４）：１８２５．［１８］杜刚，刘迅，苏高峰．基于ＦＴＵ和 Ｓ 信号注入法的配电网接地故障定位技术的研究［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１０，３８（１２）：７３．［１９］刘洋．基于脉冲响应法１０ｋＶ配电网故障定位研究［Ｄ］．武汉：湖北工业大学，２０１８．［２０］张宏亮．基于信号注入的１０ｋＶ配电网故障定位系统设计［Ｄ］．广州：华南理工大学，２０１７．［２１］程肖，焦彦军，王立宗．基于特频信号注入法的配电网故障定位研究［Ｊ］．陕西电力，２０１２，４０（１）：３３．［２２］马佳，余文辉，车伟扬，等．基于改进的Ｓ注入法的新型树状配电网故障检测装置［Ｊ］．继电器，２００２（１０）：５１．［２３］鲍小峰，肖开伟，杨隽，等．基于主动注入信号法的单相接地故障定位方法［Ｊ］．电工技术，２０１８（１７）：１３５．［２４］王栋，朱拓夫，谢翱羽，等．试论基于信号注入的配电网单相接地故障定位研究［Ｊ］．电子世界，２０１９（５）：１０４．［２５］徐嘉伟．基于可控信号注入的小电流接地系统单相接地故障定位方法研究［Ｄ］．重庆：重庆大学，２０１８．［２６］黄佳乐，杨冠鲁．配电网故障区间定位的改进矩阵算法［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１４，４２（１１）：４１．［２７］徐彪，尹项根，张哲，等．矩阵算法和优化算法相结合的配电网故障定位［Ｊ］．电力系统自动化，２０１９，４３（５）：１５２．［２８］邓飞，梁仕斌，田庆生，等．基于有向拓扑－时间延时和容错机制的配电网故障定位方法［Ｊ］．电气自动化，２０１９，４１（３）：７３．［２９］罗梅，杨洪耕．配电网故障定位的一种改进通用矩阵算法［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１２，４０（５）：６４．［３０］梅念，石东源，杨增力，等．一种实用的复杂配电网故障定位的矩阵算法［Ｊ］．电力系统自动化，２００７，３１（１０）：６６．［３１］王一非，贾燕冰．含分布式电源配电网故障定位改进矩阵算法［Ｊ］．计算机仿真，２０１８，３５（４）：５８．［３２］李小强，王军，张贺，等．一种改进的故障定位矩阵算法［Ｊ］．中国科技论文，２０１７，１２（２３）：２６８５．［３３］罗钱，粟时平，刘桂英，等．基于混合算法的含ＤＧ配电网故障区段定位［Ｊ］．电力系统及其自动化学报，２０１６，２８（５）：８６．［３４］付家才，陆青松．基于蝙蝠算法的配电网故障区间定位［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１５，４３（１６）：１００．［３５］裴文杰，谭阳红，汪沨，等．蝙蝠算法在含ＤＧ配电网故障定位中的应用［Ｊ］．计算机工程与应用，２０１６，５２（２２）：２１８．［３６］李贺，靳庆路，高善波．基于蝙蝠算法的含分布式电源配电网故障定位［Ｊ］．电气技术，２０１７（１）：３４．（下转第２３５页）１３２第３期王静，等：配电网故障定位算法研究综述位置的截面形状中图２（ｅ）正六边形蜂巢结构的吸能效果最好，通过改变垂直于受力位置的截面形状得到的吸能效果远远优于改变正对于受力位置的截面形状㊂因此在结构优化中的截面优化最好是优化垂直于受力方向的截面㊂４　结束语影响吸能盒撞击性能的结构因素有很多，从所分析的９种吸能盒结构得出结论：正六边形蜂巢轮廓的吸能盒，吸能性相比更好㊂本实验基于有限元数值模拟分析，未进行实际的试验验证，其试验结果真实性虽满足试验要求，但仍有进一步提升的空间㊂针对此现象，可考虑用实际的缩小比例实物，进行真实的碰撞试验，进一步完善并验证试验的可靠性㊂参考文献［１］师光耀．基于ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ的汽车吸能盒碰撞仿真及优化设计研究［Ｄ］．石家庄：河北科技大学，２０１５．［２］ＱＵＲＥＳＨＩＯＭ，ＢＥＲＴＯＣＣＨＩＥ．Ｃｒａｓｈｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｔｈｉｎ－Ｗａｌｌｅｄｂｏｘｂｅａｍｓｗｉｔｈｃｏｍｐｌｅｘｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｒｅｌｉｅｆｐａｔｔｅｒｎｓ［Ｊ］．Ｔｈｉｎ－ＷａｌｌｅｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，２０１２，５３：２１７．［３］张维刚，钟志华．汽车正碰吸能部件改进的计算仿真［Ｊ］．汽车工程，２００２，２４（１）：６．［４］杨永生．汽车保险杠系统低速碰撞性能研究［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工程大学，２００９．［５］万鑫铭，徐小飞，徐中明，等．汽车用铝合金吸能盒结构优化设计［Ｊ］．汽车工程学报，２０１３，３（１）：１５．［６］都雪静，韦丽苹．吸能盒盒体内部结构的改进［Ｊ］．重庆理工大学学报（自然科学），２０１５，２９（１２）：７．［７］易兆祥，李新和，常士武，等．２２１９铝合金热压缩时的流变应力本构方程［Ｊ］．机械工程材料，２０１８，４２（７）：５３．［８］柳艳杰，胡焜，夏春艳，等．低速碰撞时汽车前纵梁的数值仿真与优化设计［Ｊ］．哈尔滨商业大学学报（自然科学版），２００８，２４（３）：３４７．［９］梁建术，师光耀，骆孟波，等．汽车吸能盒的结构优化设计［Ｊ］．机械设计与制造，２０１６（９）：１６．［１０］ＬＵＲｉｈｕａｎ，ＧＡＯＷｅｉｚｈａｏ，ＨＵＸｉａｎｌｅｉ，ｅｔａｌ．Ｃｒｕｓｈｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｒａｓｈｗｏｒｔｈｉｎｅｓｓｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔａｉｌｏｒｒｏｌｌｅｄｔｕｂｅｓｗｉｔｈｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｉｃｋｎｅｓｓａｎｄｍａｔｅｒｉａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１８，１３６：６７．［１１］杨星，于野，张伟，等．基于三维多胞结构的汽车吸能盒优化设计［Ｊ］．大连理工大学学报，２０１７，５７（４）：３３１．［１２］于用军，郭永奇，李飞，等．铝合金吸能盒的结构设计及耐撞性分析［Ｊ］．汽车实用技术，２０１７（２２）：５５．［１３］ＫＯＮＤＡＡＫ，ＦＡＲＭＥＲＲ，ＳＯＲＥＮＫＲ，ｅｔａｌ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍｏｄｅｌｌｉｎｇａｎｄｍｏｌｅｃｕｌａｒｄｙｎａｍｉｃｓｏｆａｍｕｌｔｉ－ｓｔｒｅｓｓｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅＷＲＫＹＴＦ－ＤＮＡｃｏｍｐｌｅｘｔｏｗａｒｄｓｅｌｕｃｉｄａｔｉｎｇｉｔｓｒｏｌｅｉｎｓｔｒｅｓｓｓｉｇｎａｌｌｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｉｎｃｈｉｃｋｐｅａ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＤｙｎａｍｉｃｓ，２０１８，３６（９）：２２７９．［１４］雷刚，谭皓文，樊伟，等．基于汽车正面碰撞的吸能盒设计及优化［Ｊ］．重庆理工大学学报（自然科学版），２０１３，２７（３）：１．［１５］朱学武，王士彬，张健．内高压碰撞吸能盒的耐撞性能开发［Ｊ］．汽车技术，２０１８（７）：４３．［１６］邓小林，刘旺玉．一种负泊松比正弦曲线蜂窝结构的面内冲击动力学分析［Ｊ］．振动与冲击，２０１７，３６（１３）：１０３．［１７］李超超，向建华，王慧敏，等．汽车保险杠系统吸能盒结构参数对低速碰撞下吸能特性的影响［Ｊ］．西安交通大学学报，２０１７，５１（１０）：７７．［１８］付炯．轿车追尾碰撞结构安全性仿真优化研究［Ｄ］．长沙：湖南大学，２０１１．［１９］曲明．汽车吸能盒结构低速正面撞击的数值仿真研究［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工程大学，２００８．［２０］董宗岐．基于冲压成型的汽车吸能盒碰撞吸能特性的仿真研究［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工程大学，２０１３．（上接第２３１页）［３７］柳岩妮，公茂法，王来河，等．基于混沌优化蝙蝠算法的含分布式电源配电网故障区段定位［Ｊ］．电力科学与工程，２０１６，３２（８）：１１．［３８］万英杰，刘辉．基于ＲＣＡ－ＢＡ算法的配电网故障区段定位研究［Ｊ］．湖北工业大学学报，２０１９，３４（１）：５７．［３９］颜景斌，夏赛，王飞，等．基于改进遗传算法的有源配电网故障定位分析［Ｊ］．电力系统及其自动化学报，２０１９，３１（６）：１０７．［４０］谢涛，蒯圣宇，朱晓虎，等．基于改进遗传算法的配电网故障定位方法［Ｊ］．沈阳工业大学学报，２０１９，４１（２）：１２６．［４１］朱勇．基于优化遗传算法的配网故障定位算法研究［Ｊ］．能源与环保，２０１８，４０（３）：１２６．［４２］徐密，孙莹，李可军，等．基于模糊自适应模拟退火遗传算法的配电网故障定位［Ｊ］．电测与仪表，２０１６，５３（１７）：４４．［４３］郭宁明，杨飞，覃剑，等．基于遗传算法及信号谱分析的电网故障定位方法［Ｊ］．电力系统自动化，２０１６，４０（１５）：７９．［４４］刘鹏程，李新利．基于多种群遗传算法的含分布式电源的配电网故障区段定位算法［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１６，４４（２）：３６．［４５］夏赛．含分布式电源的配电网故障建模及保护配置研究［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨理工大学，２０１８．［４６］孙孔明．配电网故障区段定位及拓扑重构方法［Ｄ］．济南：山东大学，２０１８．［４７］钟建伟，刘俊夫，周文辉．一种ＢＰ神经网络优化算法在配电网故障定位的研究［Ｊ］．内蒙古师范大学学报（自然科学汉文版），２０１７，４６（４）：４９８．［４８］李晓东．基于人工神经网络的配网自动化故障定位问题研究［Ｊ］．中国电力教育，２０１３（２６）：２０１．［４９］柴尔烜，曾平良，马士聪，等．利用ＧＡ优化后的ＲＳ－ＢＰ神经网络进行电网故障定位的方法研究［Ｊ］．电力科学与工程，２０１９，３５（９）：２２．［５０］张斌，毛元，董海鹰．基于混合算法的单端行波故障测距方法研究［Ｊ］．控制工程，２０１７，２４（６）：１２７０．［５１］徐耀松，冯明昊，梁小飞，等．小波包结合ＰＳＯ－ＲＢＦ故障测距法［Ｊ］．电力系统及其自动化学报，２０１９，３１（１１）：１２７．［５２］孟子超，杜文娟，王海风．基于迁移学习深度卷积神经网络的配电网故障区域定位［Ｊ］．南方电网技术，２０１９，１３（７）：２５．［５３］李卫国，许文文，王旭光，等．基于ＤＴＷ距离搜索的配电网故障区段定位方法［Ｊ／ＯＬ］．电力系统及其自动化学报：１－９［２０１９－０９－２５］．ｈｔｔｐｓ：／／ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１９６３５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｓｕ－ｅｐｓａ．０００３３８．［５４］王巍璋，王淳，敖鑫．基于果蝇优化算法的配电网故障定位［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１９，４７（１８）：１０８．５３２第３期陈秋平，等：基于ＦＥＭ的吸能盒模具优化设计。

配电线路故障定位技术及其应用摘要：配电线路故障定位技术是以故障诊断技术为基础的一种新型的电网监控技术，它的理论基础由电位分析和测量技术构成。

目前，应用较多且具有较高价值的配电线路故障定位技术有红外故障定位技术、电磁定位系统、电力系统在线监测系统、基于网络技术为支撑的电气智能监测系统等。

关键词：配电线路故障定位技术及应用1.红外维修定位技术及应用3.1红外测温红外测温是利用红外线的透射特性对物体表面温度进行测量，一般情况下红外测温主要有两种方式直接测温，即利用温度计直接对被测物体进行测量;间接测温，即通过传感器直接对被测物体进行测量。

利用红外测温方法对缺陷进行检测可以避免漏检情况发生，并且可以精确地对故障部位进行测温，从而达到对设备安全运行状态能够实时监测和监控等目的。

3.2断路器缺陷定位及测量断路器故障定位及测量是通过红外探头在发生断路器接地故障时记录下活动频率和活动范围进行定位以及测量。

断路器故障位置主要为金属表面发热、断相、氧化及老化等。

因此，红外探针在接触或接地故障处测量红外信号时会受到金属材料温度和氧化程度等因素引起的温度变化影响，从而产生热量和金属粒子。

当红外探针在接触或接地故障区域测量时可发现断路器存在不同程度的接触不良及金属微粒故障。

3.3线路红外检修工作要求参数设置线路红外检修时，可根据实际情况设置工作要求。

其中对绝缘子的红外检测可设置绝缘子串、绝缘子、金属件、金具等参数。

对接地故障可设置接地故障发生后，红外检修的工作要求自动调整为10kv以下接地故障点自动工作,10kv及以上接地故障点可调整为1-5kv接地故障点自动工作。

对低压电网线路故障可设置故障位置，如发生接地故障则为线路故障点附近[1]。

2.电磁定位技术及应用2.1电磁感应试验电磁感应试验是利用电磁感应原理测量电网故障时在某一点上电磁干扰分量产生的相位变化，从而确定故障点的定位方法。

在电磁感应试验原理当中，由于配电线路一般都经过较长的路由损耗较大，因此其检测线路磁场时需要使用较大的感应电流以达到检测目的。

• 76•配电网网络结构复杂，较输电线路而言，配电线路供电路径较短，传统的故障测距方法难以用于配电网故障定位。

本文结合配电网特点，首先对常用配电网故障区段定位方法原理进行阐述，然后分析各故障区段定位方法优缺点及研究现状。

引言：配电网是输电网与电力用户之间的衔接枢纽，主要起电能分配作用，其安全可靠运行是保证用户供电可靠性、改善电能质量的关键。

与输电网相比，配电网主要涉及0.4~110kV 的中低压网络，单相接地是配电网出现概率最大的故障类型，占配电网总故障的70%以上。

当配电网发生故障时，要求尽快进行故障定位，进而完成故障隔离，提高供电可靠性。

目前，配电网故障定位包括精确定位（即故障测距）和故障区段定位两类，随着配电网自动化水平的不断发展，配电网故障区段定位方法可以确定故障馈线段，即故障处于哪两个开关之间，本文主要对配电网故障区段定位方法进行阐述。

故障区段定位方法主要包括两大类：集中控制模式和分布式控制模式。

关设备需要具有电动操作机构。

在线路故障断路器跳闸后，各馈线监控终端通过点对点通信进行信息交互，由馈线监控终端分析判断故障区段并下达开关动作指令。

以上两种控制模式由于没法掌握整个配电网的运行状态，故在故障后进行网络重构时不能从全局考虑，制定最优执行方案。

图2 开关动作顺序2 集中控制模式集中控制模式借助配调中心（主站）将从各配电终端单元采集过来的信息进行综合分析，确定故障区段，再由主站下达开关分合闸命令。

该模式能够掌握整个配电网运行状态，解决了就地控制模式下故障后网络重构不全局最优问题，备受好评。

集中控制模式下主站故障区段定位算法主要有两种，一种以神经网络、遗传算法等人工智能算法为主进行故障区段定位；另一种根据配网拓扑结构和故障电流信息进行故障区段定位的网络结构矩阵算法。

表2 集中控制模式下定位算法类 型人工智能算法网络结构矩阵算法 常用算法遗传算法、神经网络算法、Petri网理论等网基结构矩阵、网形结构矩阵等优点具有一定的容错性判据简单，计算时间段缺点判据复杂，计算时间长容错性差2.1 人工智能算法图3 基于智能算法的配电网故障区段定位原理图如图3所示，配电网各馈线终端单元（FTU ）向配电主站上传故障信息，由主站对故障信息采用智能算法进行计算分析，判断故障区段，然后向相应馈线终端单元下达遥控命令。

配电网中的智能感知与故障检测技术前言随着工业化进程的加速和城市化的不断扩大，配电系统作为城市基础设施的重要组成部分，承担着供电保障的重要职责。

然而，由于配电系统结构复杂、电力负荷不断增加等原因，故障难以避免，这给城市供电带来了很大的困难。

因此，如何提高供电系统的故障检测能力，提高故障检测的准确性和及时性，成为了配电系统技术发展的关键。

一、配电网的感知技术感知技术是指通过对配电网内部、外部环境信息的获取，从而实现对配电网整体运行状态的监测和评估，发现异常情况并及时响应，从而保障配电网的安全和可靠运行。

（一）传感器技术传感器技术是感知技术的重要手段之一，它通过各种传感器获取电压、电流、温度、湿度、压力等物理量信息，通过算法分析，实现对线路功率、电能流向、电能损耗、设备温度、湿度等方面的监测。

（二）云计算技术云计算技术是指通过对配电网内部的数据进行采集、存储、处理、分析和管理，从而实现对配电网的实时感知、运行监控、故障诊断、预测分析等功能，同时为配电网的管理和优化提供基础数据支撑和智能决策依据。

（三）物联网技术物联网技术是指通过对配电系统中各种设备的互联、信息通信和数据共享，实现对配电系统的智能感知、运行控制、能耗管理、远程维护等方面的功能，从而提高配电系统的效率和可靠性。

二、配电网的故障检测技术故障检测技术是指通过对配电网内部、外部环境信息的采集、监测和分析，以及对配电设备运行状态和故障特征的识别和判断，实现对配电系统故障的及时发现和定位，从而保障配电系统的安全运行。

（一）故障诊断技术故障诊断技术是指通过采集、处理和分析配电系统的感知数据，结合故障诊断算法，实现对配电系统故障特征的识别和判断，为故障修复和设备养护提供可靠的技术支撑。

（二）故障定位技术故障定位技术是指通过对故障信息的实时监测和分析，结合故障定位算法，实现对故障位置的准确识别和定位，为故障修复和配电设备维护提供更加精确的技术支撑。

（三）数据挖掘技术数据挖掘技术是指通过对大数据的采集、存储、处理、分析和挖掘，发现配电系统中隐藏的规律和关联性，为故障预测、运行优化和智能控制提供支持。