摘要：电力系统关系到电力运行，作为其中重要的元件之一，高压直流输电线路难免会出现故障问题。但是，由于高压直流输电线路故障定位涉及众多，因而在了解高压直流输电线路故障之后，选用故障定位技术，实施应用，针对高压直流输电线路故障进行及时排除，才有利于电力系统整体运行发展。
关键词：高压直流输电；线路；故障定位
引言：
在高压输电系统中，有两种输电方式：直流输电与交流输电。与交流输电相比，直流输电的输送容量比较大，而且能够输电的距离比较远，因而在远距离输电尧分布式能源接入电网等供电领域中，直流输电应用的非常广泛。在高压直流输电系统中，最容易出现故障的就是直流输电线路，由于直流输电线路的线路比较长，而且跨越的地区地形比较复杂，再加上环境恶劣的影响，查找工作比较难以开展，为了尽快的恢复故障，就需要采取相应的故障定位方法，来有效的查找故障。
1 常见的高压直流输电线路故障
高压直流输电线路具有传输距离远，所经过地形条件复杂的特点，并且输电线路是直接在空气中裸露，没有相关的保护措施，受到各方面因素的影响，很容易发生各种故障，其中最为常见的故障就是对地闪络、雷击等故障，具体表现为：第一，对地闪络，通常情况下高压直流输电线路中都有很多杆塔，并且在杆塔上配备有相应的绝缘，但是由于输电线路在运行过程中是直接在空气中裸露，污秽、树枝、雪、雾等一些自然环境因素不可避免的会对杆塔的绝缘产生影响，长期以来，杆塔会遭到一定程度的破坏，很容易导致对地闪络现象的发生，发生对地闪络之后，若不能及时采取有效的措施进行处理，就会导致出现熄弧困难的现象，在这种的运行状态下，一旦线路发生相应的故障，很容易导致线路电压出现突变，线路就会发生放电现象，从而对整个高压直流输电系统的正常运行产生严重影响；第二，雷击故障，由于直流输电线路包含有两个电压极性相反的极，在同性相斥、异性相吸的基本原理的下，点云很容易向不通极性的直流极线放电，一旦在相同的地点处于两个极，那么会导致另外两个极同时遭受雷击的可能性大大增加，通常情况，直流输电线路遭受雷击的实际非常的短，但就是在这个非常短的时间内，会导致直流电压的迅速升高，在这个电压升高的过程中，若其电压数值超出了雷击处绝缘所能够承受的数值，那么直流输电线路出现相应的故障的概率就会大大增加；第三，其他故障，上文中所述的两种故障是高压直流输电线路运行过程中最为常见的两种故障，但是高压直流输电线路运行过程中所出现的故障绝不是仅限于这两种，还有直流线路短线、高阻接地等多种故障，但是不管是何种类型的故障，一旦故障发生，都应该及时采取有效的措施进行处理，否则由于故障所造成的后果是非常严重的。
2 高压直流输电线路故障定位的分析现状
据分析统计，直流输电线路具有距离长且需跨越不同地形与气候区域特点，这就导致其所处的运行条件恶劣，易发生故障。且故障巡线工作的开展难度大。此运行情况下，会在很大程度上影响永久性故障的恢复时间。继电保护技术的发展，使得直流线路故障切除的时间大幅缩短，虽降低线路运行过程的损伤问题。但局部绝缘缺陷因明显破坏痕迹，其故障点定位问题更没有得到有效的解决。目前，高压直流输电线路的故障定位原理单一，均采用行波原理，难以应对运行条件复杂的故障点定位需求。直流线路大多设置较长，具有明显的分布参数特性．故障定位人员需要采用分布参数模型来保证故障点定位的精度。相关人员应从结合高压直流输电线路的实际运行情况对现有的故障定位分析方法进行优化，以提高直流输电线路工程建设使用的安全可靠性。
3 高压直流输电故障定位方法
3.1 小波变换法
高压直流输电线路故障进行定位具有较强的优势，尤其是其时频局部化的优势较为明显，可以在任一小时间段内得出行波信号在这一时刻所处的频率信息，所以可以快速的抓住行波波头。因而在故障定位过程中，主要是利用这一技术将故障行波的故障特点进行提取，同时将行波色散给测距精度带来的影响予以消除，而需要注意的就是结合行波特点针对性的选取相符的小波基和分解尺度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与此同时，还可以通过这一技术对高频暂态信号进行提取，从而对故障极线路进行准确的查找，进而识别故障极的电流在最初的行波波头，再通过小波变换的模极大值对双端行波故障进行定位。但是需要注意的是，采用这一技术对故障进行定位时，应紧密结合小波基种类、信号采样率以及分解尺度和数据窗口的宽度以及积分运算等方面的问题，因而其自身并没有自适应，因而难以采取小族一波基对所有类型故障进行分析。
3.2 数学形态法
这一方法属于非线性分析方法，主要优势就在于对滤波以及信号突变点的检测。这一方法主要是对故障暂态电压行波实施多分辨的形态梯度处理，从而将故障线路的距离进行辨识和测距，不仅测距精度高，而且噪音的鲁棒性较强，但是为确保行波保护的准确可靠的识别行波波头，因而应将相似的故障进行比较，对其是否处于故障线路进行判断，进而对故障进行精准的行为。
3.3 独立分析法
作为一种盲源分离方法，独立分量法在实际应用中具有如下特点：鉴于独立分析法对目标和环境的要求较低，则在提取特征、识别语音等方面表现出可观的应用价值；运用FastICA算法来分离多通道传感器提供的直流电流与电压信号的盲源，可恢复经去噪处理的系统故障源信号，如此便可提取出故障的特征；运用FastICA算法来处理直流线路故障电流信号，可将电流特征信号分离，可测出行波波头的初始值及第二个行波波头何时抵达测量点，可判定极性关系，并最终完成故障测距。但需注意的是，独立分量法受限于如下条件，即源信号间应保持相互独立关系，且高斯信号至多有一个。
3.4 行波法
在波速一定的情况下，行波法检测原理是首先确定行波传播到检测点所需要的时间，然后在乘以波速就可以得出故障点大体位置，线路出现故障后，故障点的行波分别在母线两端传播，这时候再有效结合通信联系完成对故障点的准确定位。行波法在低压输电线路、高压输电线路故障点定位方面应用比较多，行波法定位故障点突出特点是操作简单、定位速度快、精度高。
3.5 固有频率法
因为高压直流输电线路只有一条线路，所以在采用上述技术对其定位的基础上，还可以对其固定频率进行提取，进而达到对故障进行测距的目的，具体的就是通过故障行波频谱达到故障测距的目的。
3.6 分布参数法
这一方法属于故障分析方法，这一方法主要是任意定位暂态到稳态时段中的数据进行定位，从而直接对故障数据进行利用。该方法主要是以分布参数模型为基础对故障进行定位，从而通过两端打压和电流对两端沿线电压的分布进行计算，通过电压故障点对故障进行定位。
3.7 参数辨识法
这一方法也属于故障分析法，主要是在两端并联大电容，并利用参数原理列写出因为故障距离与过度电阻为参数的故障定位的一种时域微分方程，从而利用最小二乘法将进行求解，最终对电气量故障距离进行准确的测量。其主要是把故障距离和过度电阻以及系统运行参数当作识别模型的参数，从而促进其测距精度的提升，进而利用参数辨识原理对高压直流输电线路的故障进行定位，进而避免行波法的波头检测失败的情况，又能快速的定位故障，降低其测距误差。
结束语：
压直流输电线路的故障定位工作，应从已经开展的故障定位工作情况人手，即明确．行波故障定位与故障分析法运用过程存在的问题基础上，采取最具效用的措施方法，来强化故障点定位工作开展的效率。只有这样，才能使直流输电线路工程的建设优势充分发挥出来。
参考文献：
[1]陈锴贤.关于高压直流输电线路的故障定位分析[J].南方农机.2018（07）
[2]张磊，王启程.高压直流输电线路故障定位技术及应用实践微探[J].科技与创新.2017（05）
[3]刘诚斌.关于高压直流输电线路的故障定位分析[J].科技视界.2015（14）
论文作者:罗静
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/7
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