初始行波到达的时间，再利用公式计算故障距离。这样，能否获得准确的线路长度、波速度和故障初始行波浪涌的到达时刻，将直接影响到测距的准确性。各因素的影响分析如下：

首先是线路长度的影响，严格来讲，无论是传统的故障测距原理，还是行波 故障测距原理，其测距结果都表示故障点到线路末端的实际导线长度。但巡线时 往往将测距结果当作地理上的水平距离，并以此作为查找故障和计算测距误差的依据，而并不考虑线路弧垂的影响。同样，线路全长也是以水平距离的形式预先给定，当线路较长时，计算弧垂影响后的实际导线长度与导线水平长度相差较大。可是D型行波故障测距方法需要利用线路全长，因而其测距误差往往比其它不需线路全长的行波故障测距方法(如A型原理法)的测距误差要大。较理想的做法是利用线路设计数据计算出不同温度条件下沿线各档距内的实际导线长度，进而获得实际线路导线的总长度(用于D型测距)，并最终将故障测距结果换算为故障所在档距或杆塔号。

其次是波速的影响，故障暂态行波具有从低频到高频的连续频谱，其中不同 频率分量的传播速度是不相同的。行波分量的频率越低，其传播速度越慢;行波 分量的频率越高，其传播速度也越快，并且越趋于一致(接近光速)。随着电压等 级的不同，输电线路暂态行波中高频分量的传播速度大约在光速的97%一990%范围内变化，具体可以利用线路结构参数进行计算，也可以实际测量。 最后是初始行波浪漏的到达时刻的影响。为了获得准确的测距结果，故障初 始行波浪涌的到达时刻，应定义为其中能够到达测量点的最高频率分量的到达时刻。从时域来看，故障初始行波浪涌的到达时刻，就是其波头起始点所对应的时刻，该时刻的测量误差取决于采样频率和GPS对时误差。采样频率越高，对故障初始行波波头起始位置的标定误差越小;

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GPS对时误差越小，对故障初始行波波头起始时刻的标定误差越小。但是，由于暂态行波中的高频分量在传播过程中随传播距离的增加会发生较大程度的衰减，因此当采用固定的波速度时，到达线路两端的故障初始波头时间差越大(即故障点越靠近线路某一端)，其测量误差也越大。此外，研究发现GPS接收机普遍存在输出信号瞬时不稳定、卫星失锁以及时钟跳变等问题，因而其输出的时间信息和秒脉冲信号(IPPS)不能直接利用，必须附加高稳定度守时钟，且需要消除偏差

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超过某一限定范围的时间同步信号。

综合考虑以上因素，D型现代行波故障测距原理的准确性将略低于A型现代 行波故障测距原理的准确性，但测距误差一般不会超过1km，这一点也己经被实 测故障分析所证明。然而，现在一些文献中提出了一种带补偿量的D型测距方法，其利用故障初始行波浪涌波头起始点对应的绝对时刻，与测距装置直接检测到该行波浪涌到达绝对时刻之间的相对差值对测距结果进行补偿，这给测距算法的实时应用带来了方便。

2.6几种测距的比较

上述几种行波测距方法，都是通过测定行波在线路中传播时间来确定故障点。A型利用重合闸动作产生的行波和利用断路器动作产生的行波进行故障测距，所用仪器最少(前端只用一个高采样率采集器即可)；D型需要配备稳定性很好的通信通道。从处理信息过程来看，A型则需要有效区分是从故障点反射来的行波，还是对端母线反射来的行波，以及连于同一母线上的其它线路上传播并透射到此线路上的行波；D型利用的是故障点产生的第一个行波浪涌，较容易取得，且不存在上述问题。A型先利用故障点反射波存在一定的盲区，但如果利用对端母线反射的行波或信号模量有望消除盲区；D型不存在盲区问题。各种类型的行波法都存在一个准确测定行波到来时刻的问题。另外，D型还存在一个线路两端基准时间要高度同步的问题。行波信号源与故障发生时刻也有很大关系;在电压过零附近故障时，暂态行波十分微弱，此时A型和D型测距方法将失效。实际故障记录表明，线路的绝大多数故障都发生在电压峰值前约40角以内，在电压过零点的故障是十分罕见的。另外，借助其它测距法（如阻抗法）可消除此问题。各种行波法面临的一个共同问题是外界干扰问题。

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0 D型增加了通道线，抗干扰工作也相应增加。综上所述，目前A型、D型都有使用价值。A型测距技术已经成熟，但仍需进一步提高准确度和降低装置的使用难度。在线测距法还有很大的发展空

间，其中A型测距法在以后的开发研制中可能是主要方法。可以认为，开发价格较低、可靠性高，且在线实时测量的故障测距装置，选用A型行波测距法为主，其它方法为辅的测距方法较为适宜[3,4]。如果把测距分为单端和双端，那么上

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面所述中的二种测距方法中，A型测距是属为单端测距，而D型测距是双端测距。现在从它们的装置本身的特点以及设计的原理来比较一下它们的优缺点。

2.6.1单端法优缺点

由上述分析可知单端法优点是：

（1）单端测距法较双端测距法的成本降低一半以上，可不需要GPS时标系 统及两端数据通讯等，测距结果的实时性高；

（2）如果准确判断出故障点反射或透射回到测量点的行波，由于测距结果基本不受线路两端所涉及的设备和硬件的时间不一致性影响，则测距精确，能够满足电力系统对精确故障定位的要求。

但是单端法还存在一些不足，其缺点主要为：单端测距法原理上存在较大 缺陷。行波的极性和幅值是行波最重要的特征之一，在很多线路结构和故障情况下，无法进行单端测距。同时，单端测距还存在测距死区的问题，并且由于行波在整个电网内各个一次设备和各条线路的连接处都要发生反射和折射，且行波传输过程中衰减较大，使得故障点反射行波波头的辨识变得复杂。因此，行波法对硬件设施的要求限制了它的应用。若想用单端法来实现可靠测距，需要结合阻抗法进行联合单端测距组合而成。该方法的特点是基本阻抗测距算法稳定性可靠性高，电流行波测距算法简捷可靠，并且它们都己经过多年实际运行的考验。该方法综合了二者的优点，具有可靠性高，测距准确的特点，这样实现可靠的故障定位。

2.6.2双端法优缺点

对于D型双端法测距其优点主要是：

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（1）由于母线两端都只检测第一个到达的行波，线路的过渡电阻的电弧特性、系统运行方式的变化（是否多分支线路等）、线路的分布电容，以及负荷电流等对测距复杂性不会造成大的影响，不用考虑行波的反射与折射，行波幅值大，易 于辨识，使得计算处理简单。因此，双端行波法比单端行波法测距结果更准确和可靠；

（2）双端法的测距结果一般能够满足电力系统对精确故障定位的要求，测

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距误差可在500米以内；

（3）由于输电线路的长度参数一般都是通过设计参数或是实测参数得到 的，而设计参数一般与线路施工后的实际参数会有一定差别，同时实测输电线 路长度时，都是通过测量线路的有关工频参数来推算线路长度，因此对实验条 件要求很高，并且常常会导致实测参数结果不准确。由于双端行波法测距的准 确性，可以用它通过区外故障和区内故障校核输电线路实际长度，该项技术的 实施，对继电保护的整定计算和EMS高级应用软件的计算精度具有重要意义。 但是双端法也存在缺点，其主要为：

（1）双端测距法的成本较高，还需要GPS时钟系统及两端数据通讯等； （2）对多回线路结构，原理上存在不足，需要单端行波法作为补充； （3）在实际应用中，即使采用GPS同步采样，现场的电压电流互感器及保护装置对电压电流的传输具有一定的时延，很难做到真正意义上的双端数据同步。 1?s的时间误差所对应的测距误差300m，而这种由藕合和启动等非线性元 件引起的分散性动态时延对行波法测距精度的影响，在现有的文献中还几乎没有定量考虑。当利用GPS双端定位系统时，由于采样部分信号传输特性及采样频率的限制，无法辨识近距故障行波，一般只能辨识低150kHZ的行波信号。而且要在广阔的地理区域提供采用GPS的微秒级定时精度，其基建和维护需要大量资金投入，故在应用上有一定的局限性。

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四、实习收获

本次毕业实习是在校实习，根据自己所选的课题—110KV电力线路的故障测距，查阅了许多相关资料，也学习了相关原理，知道故障测距算法按其工作原理可以分为行波法、阻抗法、故障分析法、智能化测距法。其中本次实习报告重点介绍了行波，简单介绍了行波的基本概念，行波产生反射和折射的原因，通过对反射波与折射波计算公式的推导，可总结出反射波与折射波，并详细介绍了行波

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测距的几种方法，比较其中方法的优缺点。为毕业设计以110KV电力线路为例做故障测距的的研究做了前期的资料准备和方案设定，并深感自己该学习的地方还有很多很多，在以后的学习当中努力弥补自己的不足。

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