一、引言

随着电网规模的不断扩大和新能源并网技术的快速发展，输电线路作为电力系统的关键组成部分，其安全稳定运行对保障电力供应至关重要。分布式故障定位装置通过在输电线路沿线部署多个监测单元，实现对故障的实时感知与精确定位，已成为智能电网故障处理体系的重要技术手段。本文围绕该装置的故障识别逻辑与触发机制展开分析，探讨其在复杂电网环境下的技术原理与应用特性。

二、故障识别的核心技术与实现路径

（一）多维度电气量特征提取

分布式故障定位装置通过安装在线路不同位置的监测终端，实时采集电流、电压、功率因数等电气量数据。正常运行状态下，线路电气量呈现周期性稳定特征，而故障发生时会伴随突变现象：

暂态特征：短路故障发生瞬间，电流幅值急剧增大，电压骤降，且暂态分量中包含丰富的高频谐波信息。装置通过小波变换、傅里叶分析等算法，提取故障暂态过程中的频谱特征与能量分布规律，实现对故障类型（如单相接地、两相短路等）的初步判断。

稳态特征：故障进入稳态后，装置持续监测电流有效值、零序电流、负序电压等稳态量，结合线路参数（如阻抗、导纳）计算故障点位置，并通过多终端数据比对消除过渡电阻、负荷波动等因素的干扰。

（二）智能算法的故障模式识别

传统基于阈值比较的识别方法易受电网扰动（如负荷投切、雷击干扰）影响，导致误判。分布式装置引入机器学习算法优化识别逻辑：

数据驱动模型：通过历史故障数据训练神经网络、支持向量机等模型，学习不同故障类型的电气量特征图谱。例如，单相接地故障的零序电流相位特征、三相短路的电流对称性特征等，均作为模型输入参数，提升复杂工况下的识别准确率。

多源信息融合：结合气象数据（如风速、降雨量）、线路状态监测（如覆冰厚度、温度）等非电气量信息，构建故障风险评估矩阵。例如，在雷暴天气下，装置可动态调整暂态特征识别阈值，减少雷击过电压导致的误识别。

（三）抗干扰与容错设计

输电线路现场环境复杂，电磁干扰、通信延迟等问题可能导致数据失真。装置通过以下措施提升识别可靠性：

数据校验机制：采用循环冗余校验（CRC）、时间戳同步等技术，对采集数据进行完整性与一致性校验，剔除异常值；对通信中断的终端数据，通过相邻终端插值算法进行补充，避免单点数据缺失影响整体识别结果。

自适应阈值调整：基于线路运行工况（如轻载、重载）动态调整故障判据阈值。例如，重载情况下允许电流波动范围增大，防止正常负荷波动被误判为故障。

三、故障触发机制的逻辑设计

（一）分层触发策略

分布式装置的触发逻辑分为本地触发与主站协同触发两级，实现快速响应与精准定位的平衡：

本地触发：当单个监测终端检测到电气量突变超过设定阈值时，立即启动本地故障记录，并向相邻终端发送触发信号。此过程耗时通常小于10ms，满足故障暂态数据捕获的时效性要求。

主站协同触发：主站接收多个终端的触发信息后，通过时间同步技术（如GPS授时）对齐各终端的故障时刻，结合线路拓扑结构计算故障点坐标。对于跨区域线路，主站还可联动相邻变电站的保护装置数据，实现广域协同定位。

（二）触发条件的动态配置

触发条件需根据线路类型、电压等级及运行需求灵活调整，主要包括：

故障类型触发：支持按故障严重程度分级触发，例如，永久性短路故障立即触发定位与告警，而瞬时性故障（如雷击闪络）可仅记录数据不启动跳闸指令。

时间窗触发：设置故障持续时间阈值，避免瞬时扰动（如开关操作产生的暂态冲击）触发定位流程。例如，故障电流持续时间超过2个工频周期（40ms）时，判定为真实故障并启动后续处理。

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