Fault Section Identification and Location for Transmission Lines Using Current Traveling Waves at Single Measuring Point

ZHANG Guangbin; SHU Banggui; SHU Hongchun; SI Dajun

doi:10.7500/AEPS20250204003

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Fault Section Identification and Location for Transmission Lines Using Current Traveling Waves at Single Measuring Point

Application Research | 更新时间：2026-02-28

- Fault Section Identification and Location for Transmission Lines Using Current Traveling Waves at Single Measuring Point
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 19, Pages: 196-207(2025)
- 作者机构：
  
  1.昆明理工大学电力工程学院，云南省昆明市 650500
  2.云南电网有限责任公司电网规划建设研究中心，云南省昆明市 650011
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(51907085);the Key Science and Technology Project of Yunnan Province of China(202002AF080001)
- DOI：10.7500/AEPS20250204003
  CLC：
- Received：04 February 2025，
  
  Revised：2025-04-22，
  
  Online First：02 July 2025，
  
  Published：10 October 2025
- 稿件说明：
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张广斌,舒帮贵,束洪春等.采用单测点电流行波的输电线路故障区段辨识与测距[J].电力系统自动化,2025,49(19):196-207.

ZHANG Guangbin,SHU Banggui,SHU Hongchun,et al.Fault Section Identification and Location for Transmission Lines Using Current Traveling Waves at Single Measuring Point[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(19):196-207.
张广斌,舒帮贵,束洪春等.采用单测点电流行波的输电线路故障区段辨识与测距[J].电力系统自动化,2025,49(19):196-207. DOI： 10.7500/AEPS20250204003.

ZHANG Guangbin,SHU Banggui,SHU Hongchun,et al.Fault Section Identification and Location for Transmission Lines Using Current Traveling Waves at Single Measuring Point[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(19):196-207. DOI： 10.7500/AEPS20250204003.

摘要

目前，输电线路所装设的沿线分布式行波测点需配对使用且仅能完成严格依赖时钟同步的多端测距，仅利用单测点行波无法独立判别区段和测距。文中提出采用单测点电流行波的输电线路故障区段辨识与测距方法。首先，分析输电线路两端多出线拓扑结构特点，利用其所决定的极性能够辨识沿线单测点后续电流行波的性质。进一步，基于行波进入区段后是否存在故障点反射这一故障区段与健全区段的本质差异，利用沿线测点把线路划分成两个不等长区段且测点处的波阻抗连续特点，将故障区段判定和单端测距均转化为对区段入射波和反射波间时延的检测。利用相对极性和区段固有到达时差实现波头的辨识，最终实现故障区段判定和故障测距。基于现场大量实测数据与仿真验证了所提方法的有效性，其不受故障类型、过渡电阻等因素影响，无死区且行波测点安装位置灵活。

Abstract

Distributed travelling wave devices along the transmission lines need to be paired and can only perform multi-terminal fault location that strictly relies on time clock synchronization. Single measuring point cannot independently identify fault section or locate fault. In order to solve the drawbacks

this paper proposes a fault section identification and fault location algorithm for transmission lines using current travelling waves at single measuring point. Firstly

by analyzing the the topological features of multiple connection lines at both ends of the transmission lines

it is found that the relative polarity determined by such topological type can be used to identify the properties of the subsequent current travelling waves at a single measuring point. Furthermore

the essential difference between the fault section and the sound section is found

i.e.

whether there is fault point reflection after the travelling wave enters the section. The transmission line is divided into two sections of unequal length by using measuring point along the line

and the wave impedance at the measuring point is continuous. Wavefronts are identified according to the relative polarity and inherent arrival time differences of travelling waves in the sections

ultimately achieving fault section identification and single-ended fault location. Massive data of actual measurement and simulation tests demonstrate the feasibility and effectiveness of the proposed method. The method is not affected by various fault types and transition resistances and has no dead zones. The installation positions of the traveling wave measuring points are flexible.

关键词

Keywords

references

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