配电网故障定位监测分析 国内外研究水平的现状和发展趋势
1.与项目研究内容紧密相关的技术发展历史的简要回顾；
在整个配电网中，配电线路是最主要的组成部分，同时也是整个配电网的核心部分，对整个配电网运行的稳定性和可靠性具有较为重要的影响。但在对配电网中配电线路运行情况进行检查的过程中发现，配电线路在运行时，由于受到雷电、雨雪和暴风等外在因素和环境变化的影响，经常会出现单相接地和系统间歇性故障等问题，在一定程度上对整个配电网的正常运行造成了影响。
对于配电线路故障的巡查和定位，经历了几个历史阶段。第一阶段是采用人工经验法，靠视觉及经验来判断故障位置；后来，应用了阻抗法，当故障发生时，可以通过测量故障线路的电流、电压，来计算故障回路的阻抗，再假设架空线路为均匀性，其长度与阻抗则成正比，根据这一关系，就能大致计算得出故障线路的位置；另外也有应用交流注入法，该方法依靠重合器将发生故障的线路隔离出来，再输入高压信号，再利用检测器顺着架空线路来逐级检查，自隔离部位的初始位置开始到末尾慢慢检查，一旦发现被检测区段的前后存在两倍以上的信号差，就能初步断定故障点大概在这一位置；再有则是行波定位法，就是通过依靠故障发生时出现的行波来具体分析单端故障所在的位置。
各种定位方法各有特点，各有优势同时也都具有局限性。
2.国内外研究水平的现状和发展趋势；
配电线路故障定位目前一般采取故障指示器，即俗称翻牌器的方式，此方式可以采用无线方式，将报警数据向后台传输。
一般的SSD配电网状态传感单元突破传统模拟式故障指示器的技术，实现数字化，并且融合标准FTU的实用功能，采用量化的短路故障检测方法，监测线路各点的负荷电流、短路故障电流和线路对地绝缘并实时上报到主站系统，大大提高短路和接地故障检测的准确性。监测器和数据传控单元安装简单，安装或拆卸不需停电，也无需PT和CT，在线路上的任意点均可安装，有柱上开关配合的安装点可实现二遥或三遥功能，无柱上开关配合的安装点可实现二遥功能。
本地采用ZigBee数字无线自动组网技术，采用GPRS/CDMA/3G网络或光纤通信，对无公网信号的盲区采用低功耗数字化中继单元，有电力光纤覆盖的区域可直接对接或经数字小无线中继后接入。
随着光纤普及，终端实时采集的时间间隔密度增加，要求该系统容易升级至全功能的配网自动化，满足三遥功能。
策略如下：
（1）SSD配电网状态传感单元具有负荷监测、短路报警、接地故障信息近距离传输至中继站等优势，不需升级，只需寿命期轮换。
（2）数据传控单元与主站配合，由于采用GPRS传输，考虑通信费用，采用打包定时传输和越限即时传输的 模式，为初级的二遥功能。今后随着光纤等专用网的铺设到位可以改接为实时传输，对SSD配电网状态传感单元的负荷和变位信息实施标准的遥测、遥信功能，预留的接口和端子还可以对开关实现遥信、遥测、遥控功能。升级不需要改造现有装置的主设备，仅需要局部改接即能升级。
（3）系统嵌入配电GPMS，共享同一接线图形支撑平台，既可单独运行，也可以与SCADA系统集成。
（4）主站系统增加自检功能，通过检测判别系统是否正常工作，异常能自动告警。
总的来说，故障指示器方式，在线路周边环境比较复杂的地带安装时，设备容易受环境影响；设备暴露在自然环境中，老化较快，损耗比较严重。另外，由于成本原因，只能在某条线路的关键点上或间隔较远安装，只能确定大概故障区段和故障现象，无法精确定位故障地点。通讯方式也是该方式的短板，一旦通讯中断，则需要人工巡检，靠视力识别故障指示器信息，并且需要在两组故障指示器之间依靠视力寻找故障点，费时长，而且无法精确定位。
目前比较常用的故障监测及分析定位方式还有如下几种：
人工经验法，靠视觉及经验来判断故障位置。
阻抗法，当故障发生时，可以通过测量故障线路的电流、电压，来计算故障回路的阻抗，再假设架空线路为均匀性，其长度与阻抗则成正比，根据这一关系，就能大致计算得出故障线路的位置；
交流注入法，该方法依靠重合器将发生故障的线路隔离出来，再输入高压信号，再利用检测器顺着架空线路来逐级检查，自隔离部位的初始位置开始到末尾慢慢检查，一旦发现被检测区段的前后存在两倍以上的信号差，就能初步断定故障点大概在这一位置。
行波定位法，就是通过依靠故障发生时出现的行波来具体分析单端故障所在的位置。
3.国内外研究机构对本项目的研究情况；
配电网受其特殊的网络结构等因素影响，使得其在输电网中较为成熟，故障定位技术不能直接引入到配电系统的故障定位当中，这样配电网故障定位技术的发展就成为制约电力系统可靠性提高及电能质量改善的重要因素。为此，国内外学者围绕配电网故障定位技术展开了深入研究，提出了多种定位方法。
国内外学者针对配电网故障定位问题已做了大量的研究工作，归纳起来大致有如下四类方法：
图论分析法：图论分析法是以配电网的结构及FTU监测到的馈线开关信息为基础发展起来的一类故障定位方法，分矩阵法和过热弧搜寻法两类。
过热弧搜寻法：该方法将配电网的故障定位问题转换为过热弧的搜寻问题。将配电馈线按线路潮流方向定义成有向弧，馈线开关看作弧的顶点，弧的负荷即为馈线的供出负荷，顶点的负荷则为流过开关的电流，由此建立与实际系统相对应的变结构耗散网络。通过归一化负荷C弧负荷与其额定负荷之比乘以100，是否大于100来判断过热区域，大于100的区域为过热区域，即故障区域。在过热弧搜寻索法中增加了最小配电区域分离的过程，可以在故障信息不完备的情况下对多电源并列供电系统进行故障定位：过热区域搜索法则从区域的耗散电流入来定位故障。过热弧搜寻法具有原理简单、可判断故障程度等优点，但其可靠性依赖于区域额定负荷或额定电流的计算，应用相对复杂。
暂态分析方法，暂态分析法主要通过挖掘系统参数与暂态频率或由网络结构改变（包括配电网能量分配的变化）而产生的行波速度之间的关系来定位故障。
人工智能法，人工智能法不需要对系统建模，只利用系统的数据库作支撑，将系统看作是未知的“黑匣子”，应用一定的规则，用来输出系统故障时的特定数据。
专家系统由知识库、用户界面、推理机等多个模块组成。该方法主要将新获得的故障信息与知识库中的历史记录信息进行对比分析，通过推理机推断出故障的位置。
配电网的特殊性决定了其故障定位比较复杂，为了提高定位精度，国内外的专家学者提出了多种不同的解决方法。但单一类型的算法由于其局限所在，不能很好地满足定位要求。为此，应该从各类方法的原理及其实现条件着手，从配电网的实际结构及自动化发展程度考虑，将各类算法有效地结合起来，形成复合型的故障定位方案，以有效地解决配电网故障定位这个难题。复合型的配电网故障定位方案可以综合利用各类算法的优势，取长补短，更好地提高定位算法的性能，降低成本，提高经济效益。
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