科研进展 | 信息学院刘宇课题组提出输电线路无参数故障定位新方法

近日，信息学院智慧电气科学中心（CiPES）刘宇课题组在输电线路故障定位领域取得重要进展，提出了一项针对换位输电线路的无参数故障定位新方法。该研究成果以“Noniterative Parameter-Free Fault Location for Practically Transposed Transmission Lines with Synchronized/Unsynchronized Measurements”为题，发表在电气电子领域国际期刊IEEE Transactions on Instrumentation and Measurements。

输电线路是实现新能源基地的清洁电能长距离、低损耗输送的关键基础设施，对于我国“碳达峰、碳中和”目标实现具有重要意义。在实际工程中，长距离输电线路的导线通常进行换位连接，以满足输电线路在正常运行情况下的对称性。然而，一旦发生线路故障，原有的换位对称性被破坏，给故障的精确定位带来了挑战。

为解决这一难题，研究团队提出了换位输电线路的无参数故障定位方法。首先，建立了换位输电线路的等效电路与数学模型，充分考虑了故障期间换位线路的不均匀性、不对称性以及故障类型与位置的随机性。在此基础上，针对每种可能的故障发生区段，严格推导了输电线路关键参数以及故障位置的解析表达式。该方法基于故障发生前后线路端点处的电压电流测量，不依赖于输电线路的精确参数，也无需双端测量之间的时间同步。与现有故障定位方法相比，所提方法能有效提升换位输电线路的故障定位精度，为保障电网的安全稳定运行提供了有力支持。

图1. 故障发生前后的换位输电线路建模思路

图2. 故障定位误差对比，所提出的方法（红色）与现有方法

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