一、引言

隨著電網規模的不斷擴大和新能源并網技術的快速發展，輸電線路作為電力系統的關鍵組成部分，其安全穩定運行對保障電力供應至關重要。分布式故障定位裝置通過在輸電線路沿線部署多個監測單元，實現對故障的實時感知與精確定位，已成為智能電網故障處理體系的重要技術手段。本文圍繞該裝置的故障識別邏輯與觸發機制展開分析，探討其在復雜電網環境下的技術原理與應用特性。

二、故障識別的核心技術與實現路徑

（一）多維度電氣量特征提取

分布式故障定位裝置通過安裝在線路不同位置的監測終端，實時采集電流、電壓、功率因數等電氣量數據。正常運行狀態下，線路電氣量呈現周期性穩定特征，而故障發生時會伴隨突變現象：

暫態特征：短路故障發生瞬間，電流幅值急劇增大，電壓驟降，且暫態分量中包含豐富的高頻諧波信息。裝置通過小波變換、傅里葉分析等算法，提取故障暫態過程中的頻譜特征與能量分布規律，實現對故障類型（如單相接地、兩相短路等）的初步判斷。

穩態特征：故障進入穩態后，裝置持續監測電流有效值、零序電流、負序電壓等穩態量，結合線路參數（如阻抗、導納）計算故障點位置，并通過多終端數據比對消除過渡電阻、負荷波動等因素的干擾。

（二）智能算法的故障模式識別

傳統基于閾值比較的識別方法易受電網擾動（如負荷投切、雷擊干擾）影響，導致誤判。分布式裝置引入機器學習算法優化識別邏輯：

數據驅動模型：通過歷史故障數據訓練神經網絡、支持向量機等模型，學習不同故障類型的電氣量特征圖譜。例如，單相接地故障的零序電流相位特征、三相短路的電流對稱性特征等，均作為模型輸入參數，提升復雜工況下的識別準確率。

多源信息融合：結合氣象數據（如風速、降雨量）、線路狀態監測（如覆冰厚度、溫度）等非電氣量信息，構建故障風險評估矩陣。例如，在雷暴天氣下，裝置可動態調整暫態特征識別閾值，減少雷擊過電壓導致的誤識別。

（三）抗干擾與容錯設計

輸電線路現場環境復雜，電磁干擾、通信延遲等問題可能導致數據失真。裝置通過以下措施提升識別可靠性：

數據校驗機制：采用循環冗余校驗（CRC）、時間戳同步等技術，對采集數據進行完整性與一致性校驗，剔除異常值；對通信中斷的終端數據，通過相鄰終端插值算法進行補充，避免單點數據缺失影響整體識別結果。

自適應閾值調整：基于線路運行工況（如輕載、重載）動態調整故障判據閾值。例如，重載情況下允許電流波動范圍增大，防止正常負荷波動被誤判為故障。

三、故障觸發機制的邏輯設計

（一）分層觸發策略

分布式裝置的觸發邏輯分為本地觸發與主站協同觸發兩級，實現快速響應與精準定位的平衡：

本地觸發：當單個監測終端檢測到電氣量突變超過設定閾值時，立即啟動本地故障記錄，并向相鄰終端發送觸發信號。此過程耗時通常小于10ms，滿足故障暫態數據捕獲的時效性要求。

主站協同觸發：主站接收多個終端的觸發信息后，通過時間同步技術（如GPS授時）對齊各終端的故障時刻，結合線路拓撲結構計算故障點坐標。對于跨區域線路，主站還可聯動相鄰變電站的保護裝置數據，實現廣域協同定位。

（二）觸發條件的動態配置

觸發條件需根據線路類型、電壓等級及運行需求靈活調整，主要包括：

故障類型觸發：支持按故障嚴重程度分級觸發，例如，永久性短路故障立即觸發定位與告警，而瞬時性故障（如雷擊閃絡）可僅記錄數據不啟動跳閘指令。

時間窗觸發：設置故障持續時間閾值，避免瞬時擾動（如開關操作產生的暫態沖擊）觸發定位流程。例如，故障電流持續時間超過2個工頻周期（40ms）時，判定為真實故障并啟動后續處理。