配电网故障的“GPS”：行波定位
行波定位是一种常用于电力传输系统中的故障诊断方法，其基于行波理论。
具体来说，当线路发生故障时，故障点会产生一个向两侧传播的行波信号。行波传播速度恒定，通过测量行波达到时差，可计算故障点精确位置。
较于人工故障查找，它可以将故障点定位时间缩短到1秒以内，查找范围由全线缩小至百米。
行波定位是一种基于测量故障产生的暂态行波在线路上传播的时间来进行故障定位的技术。它可以根据不同的实现原理和应用场景进行多种分类。
1
按照行波信号类型
可分为电流行波定位、电压行波定位。电流行波定位和电压行波定位都是基于行波理论在电力传输系统中进行故障诊断和定位的方法。这两种方法都依赖于对行波信号在故障点处的传播特性和变化进行精确测量和分析。
通常，电流行波定位更适用于对线路故障的快速定位和诊断，而电压行波定位则可能在一些特定情况下提供更精确的结果。
2
按实现原理
行波定位按实现原理分为单端量法和双端量法。
单端故障定位方法，利用故障点产生的行波根据测量点到故障点往返一次的时间和行波波速确定故障点距离；
双端故障定位方法，利用故障点产生的行波到达线路两端的时间差来实现定位。
3
按结构方式
根据结构方式可分为:分布式、融合式。
分布式采用与输电系统相同的结构，传感器安装于线路上。融合式是将行波传感器与柱上开关融合，内置或外置于极柱。
图：分布式行波定位装置；图源：浙江e电
图：融合式行波定位装置；图源：川电思极
配电线路具有规模大、地理分布广、分支多等特点，因暴露在自然环境中，易受雷击、树障外破、绝缘损坏等不可控因素影响，发生故障。如何快速查找故障、恢复供电是当前配网面临的主要问题之一。
当前的配电网故障检测方面，一般依赖于配电自动化系统、故障指示器等手段，只能实现km级的故障定位，故障后仍存在较大的巡线任务，逐渐满足不了配网精细化运维管理的需求。
尤其在山林、草原等地区，线路长、巡线难，运维工作量极大，部分隐性故障痕迹微弱，难以及时发现并排除，易造成重大事故。
将适用于主网的分布式行波定位技术应用到配电网故障研判领域中，其基本原理依旧沿用主网分布式监测，将复杂的配电网线路解构为简单线路，通过行波定位实现故障精确定位功能。
不过，配网线路与主网输电线路存在较大的差异，需要解决设备供电、测量精度、线路结构几大关键问题。
资料来源：中国电力科学研究院
2023年4月，合肥供电公司投运“行波精准智能系统”。一旦线路发生故障，该系统传感器可精准监测故障点，形成瞬间高频扰动，将行波数据传输至后台服务器。结合线路参数，该系统可精准定位故障位置，迅速发出告警。该系统还可结合监测线路放电行波数据开展智能分析，发现微弱放电现象，实现隐患超前预警。
截至2024年1月，“行波精准智能系统”已覆盖合肥市120条10千伏配网线路，实现故障定位精准度在150米之内，将过去需要1小时以上的故障查找时间缩短至半小时内。
2023年4月5日23时许，四川成都及周边地区出现区域性强对流天气，造成部分树竹倾倒，进而引发几处10千伏线路故障。运维人员根据配电网故障行波定位装置发出的故障定位信息，第一时间前往现场处置。相关线路均在2小时内恢复供电，故障查找时间与安装该装置前相比缩短80%。
科大智能
适用于配电网故障定位的双端行波测距方法及可读介质
据企查查数据显示，科大智能新获得一项发明专利授权，专利名为 " 适用于配电网故障定位的双端行波测距方法及可读介质 "，专利申请号为 CN202311581064.0，授权日为 2024 年 3 月 22 日。
专利摘要：本发明的一种适用于配电网故障定位的双端行波测距方法及可读介质，提取故障行波并获取故障行波分量；对故障行波分量做相模变换；选取特征频段，对两端的线模故障电流行波做零相位带通滤波处理，获得特征频段的信号分量；确定特征频段对应的波速，通过仿真反演出波速；对故障信号的特征增强和波头到达时刻进行检测，基于双端测距总长度和故障行波到达两端测量处的时间差，计算故障距离测量点的距离。
基于行波测距的本质需求，本发明结合配电网特点来组织方案结构，整体的实际运行复杂度较小，可以在不高的硬件要求下，获得精确的测距效果；本发明克服了原有算法在波头奇异性降低的情况下无法识别或误差大的问题，具有更强的适用性。
南网科技
一种输电线路故障点定位方法、装置、设备及存储介质
2024年4月4日消息，据国家知识产权局公告，南方电网电力科技股份有限公司取得一项名为“一种输电线路故障点定位方法、装置、设备及存储介质“，授权公告号CN114779002B，申请日期为2022年3月。
专利摘要显示，本发明公开了一种输电线路故障点定位方法、装置、设备及存储介质，用于解决现有的输电线路故障行波定位方法定位准确率低的技术问题。
本发明包括：获取输电线路的行波电流数据，并对所述行波电流数据进行预处理，得到预处理行波；使用随机森林模型，判断所述预处理行波是否为故障行波数据；当所述预处理行波为故障行波数据时，生成所述预处理行波的故障行波时频域分布信息；采用所述预处理行波和所述故障行波时频域分布信息，计算所述预处理行波到达所述输电线路两端分别对应的波头到达时刻；根据所述波头到达时刻，在所述输电线路上确定故障点位置。