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摘要：本文首先简要分析了行波技术的基本理论，分别从行波测距、行波选线两方面，探讨行波技术在电力系统继电保护与安全自动装置的实际应用，望能为此领域研究有所借鉴。
关键词：行波技术；电力系统；继电保护
在传统的电力系统当中，大多运用的是反应工频电气量的继电保护装置。以工频电气量为基础的保护，均有实现简便、稳定可靠等优点，因而在电力系统安全领域发挥着关键性作用。但工频保护易受长线分布电容、系统振荡、CT饱和及过渡电阻等因素影响。现阶段，在输电线路故障测距中，以行波为基础的故障测距技术已得到较好应用。本文基于故障行波概念与行波理论，分别从配电线路单相接地选线、线路故障测距两方面，探讨了行波技术的实际应用。
1.行波技术概述
针对电力线路来讲，其有着典型的分布参数特征，而对于故障行波而言，其形成于分布参数电路上，并借此而实现传播的。依据叠加原理，已发生故障的电力系统，其能够等效叠加于故障附加网络与正常运行网络。在整个故障附加网络架构中，附加电源乃是一个比较突出的电压源，其数值与故障点的故障之前的电压相等。正是基于此附加电压源的影响与作用下，才得以形成故障行波。图1显示的是单相故障网络等效于故障附加网络与正常运行网络的基本情况，其中（a）表示已出现故障的电力系统，（b）表示（a）图对应的等效电路，而（b）图所表示的是正常运行的网络（c）图与故障附加网络图（d）之间的叠加。另外，在图中， 表示的是故障附加网络当中的附加电压源。当出现故障后，于故障点附加电压源影响与作用下，附加电源需把自身的电压向其它非故障节点传递，但因在分布参数电路当中，有储能元件，如电感电容等，并且电容电压与电感电流无法突变，需进行充电，而此充电过程即为故障行波形成与传播的过程。
图1 故障网络的分解图
针对故障行波来讲，其多由故障所造成，其中涵盖有诸多故障信息，以行波信息为基础的故障检测技术，即为行波技术。行波故障信息不同于工频故障信息，多反映的是故障点的性质。不管故障有怎样的性质，不管故障到了哪种程度，故障行波均会出现。所以，相比于传统的工频技术，行波技术的信号更好获得，且更难分析。但是，系统运行方式不会影响到行波信号，而且也不受CT饱和的相应印象，与过渡电阻无关联，不反映系统振荡。因此，针对行波技术来讲，其可以较好的克服传统公平技术所所存在的不足，实现电力系统故障检测整体水平的提升。
2.电力系统继电保护即安全自动装置中行波技术的应用
2.1行波测距
针对行波测距技术来讲，其可以分为两部分，其一为宜组合法为基础的输电线路单端电气量故障测距，即组合法；其二为运用GPS的输电线路双端电气量故障测距，即双端法。当出现故障后，故障的初始电流行波，将运动至线路两端变电站母线，另对达到两侧变电站检测点对应的时间进行记录，依据行波具体的传播速度，完成故障距离的测量。以双端法为基础的测距技术，需运用GPS同步时钟，针对两端时间同步精度而言，其对测距精度具有决定作用。针对组合法测距来讲，其原理就是运用传统的阻抗法，来对故障范围加以明确，然后运用单端行波法，对故障位置进行精确定位。而对于传统阻抗法而言，其会受多因素影响，如CT饱和、过渡电阻等，因此，有着较差的测距精度。但是，对于单端行波法，因无法对故障点反射波进行正确识别，因而会出现误测距情况。组合法将单端行波法与一种鲁棒的阻抗法相组合，因而可以较好的在故障测距时，将单端法与阻抗法无法兼顾精确性与准确性的问题解决掉，实现过程如下：具有鲁棒性的阻抗测距算法，能够将故障发生的具体范围给出，并且误差在线路全长中的占比＜10%，然后再利用行波测距法，开展全面、精确的故障定位，误差＜1km。
2.2行波选线
针对行波选线来讲，其乃是一种以故障产生的暂态行波电流为基础的故障选线技术。当电力线路已经出现故障，此时，在故障点位置处，便会形成故障行波，且向线路两侧传播。当处于传播状态时，故障行波遇波阻抗不连续点时，便会出现折反射。变电站母线即为比较典型的不连续点，其故障行波发生折反射的位置即为变电站母线处。另外，当发生故障后，在变电站中，各条线路上的测量点，均会实时感知故障电流的初始行波，其中，故障线路上感知到的初始行波，便是故障点初始行波于母线位置处的反射波与入射波的彼此叠加；而针对非故障线路上所感知的初始行波，其便是故障点初始行波于母线位置处的折射波。对此，依据基尔霍夫电流定律，即任何时刻所流入的电流均与流出的电流对等，所以，在故障线路上，所检测到的电流行波与非故障线路上的电流行波总和对等，并且极性相反。因此，针对故障线路电流初始行波幅值来讲，其与非故障线路相比，明显偏大；故障线路的电流初始行波急性反向于非故障线路，此乃行波电流选线的基本技术原理。
3.结语
综上，在电力系统继电保护中，故障行波乃是一种有一定价值的故障信息，可将其应用于高可靠性、高准确性及高灵敏度的故障检测中；随着行波电流选线技术的不断发展，其为小电流系统单相接地选线创造了新的方式与途径，有着良好的实用价值。
参考文献
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作者简介
毕忠奎(1988-08),男，汉族，河南商丘人，本科，电力系统继电保护方向。
论文作者:毕忠奎
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
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