MATLAB高压电缆-架空线混合线路故障测距方法研究(3)
1.3.2 传统输电线路测距方法
国内外学者对单一输电线路故障测距方法研究很多，总体可分为阻抗法和行波法两大类，其他方法的原理大多是建立在这两种方法基础上。
阻抗法的基本思路就是通过测得故障产生故障电压以及故障电流来计算出故障回路的阻抗，利用输电线路的阻抗与其长度成正比，从而测得线路故障点距离线路端点的距离[5]。阻抗法原理简单、容易实现，在早期的电力系统输电线路中应用广泛，但其易受线路过渡电阻和串补电容的影响，所以测量精度低。
行波法的基本思路是当输电线路发生故障时，故障点处会产生的暂态电流和电压行波，可利用其测量故障点与测量端点之间的距离。行波法可以划分两种方法：单端法和双端法。双端法就是利用故障产生的首个行波波头到达线路两端时间差来计算故障距离；单端法就是利用故障产生的暂态行波以及反射波来确定故障点到测量点的距离[6]。双端法比单端法更加可靠，因为它只利用了故障初始行波，但它需要在被控线路两端安装设备，且其精度受线路长度和同步时钟系统（如GPS）的误差影响。单端法可用低成本实现高精度，但是由于反射行波浪涌的复杂，可靠性不尽如人意。
然而由于混合线路参数（如阻抗、介质等）分布不均一，像架空线波阻抗约为几百欧，而电缆线路电容大，所以波阻抗约为几十欧[7]。由于暂态行波在两种线路连接点处会发生折反射，行波在两种线路中传播速度相差甚远等因素，传统的故障测距方法无法直接运用到电缆-架空线混合线路中去，所以对于混合线路的故障测距方法的研发已是必然趋势。
1.3.3 电缆-架空线混合线路故障测距方法综述
（1）基于精确分布参数模型的故障测距
基于精确分布参数模型的故障测距考虑到了线路参数是分布的，精度高，但方程的求解比较复杂，存在双曲函数求解的问题，结果可能存在伪根，该方法适用于长输电线路，需将线路电导和电容考虑在内。
文献[8]提出了一种基于分布参数模型的混合输电线路故障测距方法，其基本思路是将复杂的混合线路转化为分布参数均匀的线路模型，并采用二分搜索法来查找电压值相等的点，此点即为故障点。该方法不受故障类型的影响，且准确性高，但在解电压方程时容易受伪根的影响，产生误判。
文献[9]和文献[10]也提出了相似的方法，其原理是用线路两端电压、电流进行分段递推，也是通过查找电压值相等的点来确定故障点位置。其中文献[10]运用了全线一文搜索法，该方法在发生任意故障时均可使用，程序简单易懂，但是其运行时间长。
综合考虑来看，基于精确分布参数模型的故障测距虽然测量精度高，但测量时易受伪根影响，比较适用于两段线路，多段混合线路时测量精度会降低，方程处理复杂，运算速度较慢，不宜采用。
（2）行波法与小波分析法
其基本思路与单一线路相似，但不尽相同，且测量不受故障类型、过渡电阻、TA、TV误差的影响，测量准确度高。
文献[11]提出的双端行波法是基于时间中点的，此法只需知道线路参数即可，计算出行波在每段线路上的传播时间，之后计算出时间中点，利用初始行波到达线路两端的时间差与时间中点的关系找到故障点，此方法的优势是其克服了混合线路波速度不统一的缺陷，可适用于多介质组成的线路，且计算简单易懂，本次故障测距中故障点位置的判别方法就是在此基础上进行改进的。
文献[12]运用的双端行波法是在传统行波法基础上，将故障产生的首个行波波头到达线路两端时间差与整定值相比较，之后划分不同故障区段，写出其对应的算法，实用性强，但是遇到多段混合线路时，计算复杂。