根據(jù)*電網(wǎng)2026年發(fā)布的輸電網(wǎng)運(yùn)行分析白皮書，2025年全國110kV及以上輸電線路共發(fā)生故障跳閘1.27萬次，其中因故障點(diǎn)查找困難導(dǎo)致的停電時(shí)間占總故障停電時(shí)長的62%，山區(qū)、跨江、戈壁等特殊區(qū)段的故障排查平均耗時(shí)可達(dá)6小時(shí)以上，給電網(wǎng)供電可靠性帶來極大挑戰(zhàn)【1】。隨著新能源并網(wǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，輸電線路負(fù)荷波動幅度、暫態(tài)故障發(fā)生概率均有明顯上升，高效精準(zhǔn)的故障排查手段已成為電網(wǎng)運(yùn)維的核心需求之一，傳統(tǒng)運(yùn)維模式下，輸電線路故障測距誤差大、線路故障點(diǎn)定位耗時(shí)長的痛點(diǎn)十分突出。

一、行業(yè)背景與市場需求

雙碳目標(biāo)推進(jìn)下，2026年全國新能源并網(wǎng)裝機(jī)容量已突破18億kW，占總裝機(jī)容量的48%，跨區(qū)輸電線路、新能源外送通道的建設(shè)規(guī)模同比增長12%。不同于傳統(tǒng)火電并網(wǎng)的穩(wěn)定負(fù)荷特性，新能源出力的間歇性、波動性使得輸電線路暫態(tài)故障、雷擊故障的判別難度大幅提升，傳統(tǒng)依賴人工巡線、阻抗法測距的運(yùn)維模式，已經(jīng)難以適配高可靠性供電的要求。南方電網(wǎng)2026年運(yùn)維數(shù)據(jù)顯示，未配置化故障定位裝置的線路，故障后平均復(fù)電時(shí)間是配置輸電線路故障定位系統(tǒng)線路的4.3倍，因故障停電導(dǎo)致的工業(yè)用戶損失平均每次可達(dá)120萬元。在此背景下，能夠?qū)崿F(xiàn)故障快速判別、精準(zhǔn)測距的輸電線路故障定位系統(tǒng)，成為電網(wǎng)、新能源場站、大型工業(yè)用戶的剛需配置。

二、技術(shù)原理與核心概念解析

輸電線路故障定位系統(tǒng)是整合暫態(tài)信號采集、邊緣計(jì)算、云平臺分析等功能的軟硬件集成系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)輸電線路故障測距、故障類型判別、線路故障點(diǎn)定位的全流程自動化，大幅降低運(yùn)維人員的巡線工作量。當(dāng)前行業(yè)主流的核心技術(shù)為行波故障定位，其原理基于暫態(tài)行波的傳播特性：當(dāng)線路發(fā)生接地、短路、雷擊等故障時(shí)，故障點(diǎn)會產(chǎn)生向線路兩端高速傳播的電壓、電流暫態(tài)行波，傳播速度接近光速，通過部署在線路兩端的高速采集單元捕捉行波波頭的到達(dá)時(shí)間差，結(jié)合預(yù)校準(zhǔn)的線路長度參數(shù)，即可計(jì)算出故障點(diǎn)的精準(zhǔn)位置，采樣率達(dá)1MHz以上的采集單元可實(shí)現(xiàn)百米級的定位精度。行波故障定位技術(shù)的普及，有效解決了傳統(tǒng)方法輸電線路故障測距精度不足的問題。針對特殊的雷擊故障，系統(tǒng)還搭載雷擊故障識別模塊，通過提取行波的時(shí)域上升沿斜率、頻域高頻分量占比、波形持續(xù)時(shí)間等特征，可區(qū)分直擊雷故障、感應(yīng)雷未故障、外力破壞閃絡(luò)等不同故障類型，避免非故障類信號的誤報(bào)，搭載雷擊故障識別模塊的輸電線路故障定位系統(tǒng)，可大幅降低無效巡線的比例，該功能的設(shè)計(jì)符合DL/T 1870-2018《輸電線路行波故障定位裝置技術(shù)條件》的相關(guān)要求【3】。

三、市場現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

中國電力科學(xué)研究院2025年發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前國內(nèi)已投運(yùn)的110kV及以上輸電線路中，僅29%配置了化的輸電線路故障定位系統(tǒng)，其中采用行波故障定位技術(shù)的產(chǎn)品占比不足40%，剩余大部分仍采用傳統(tǒng)的阻抗法測距，誤差普遍在1km以上，難以滿足長距離線路的運(yùn)維需求【2】。從技術(shù)發(fā)展方向來看，行業(yè)主要呈現(xiàn)三大趨勢：一是邊緣計(jì)算與行波采集的融合，將初步的故障判別、輸電線路故障測距算法下沉到桿塔側(cè)的采集單元，可將故障響應(yīng)時(shí)間從原來的秒級壓縮至毫秒級，適配電網(wǎng)快速復(fù)電的需求；二是多源數(shù)據(jù)交叉驗(yàn)證，整合雷電定位系統(tǒng)、衛(wèi)星遙感、線路在線監(jiān)測的相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提升雷擊故障識別的準(zhǔn)確率，降低誤報(bào)率；三是針對新能源外送通道的算法優(yōu)化，針對新能源并網(wǎng)線路的特殊故障波形特征調(diào)整行波識別模型，提升復(fù)雜工況下線路故障點(diǎn)定位的精度。

四、主流技術(shù)路線對比

當(dāng)前輸電線路故障定位領(lǐng)域主要有三類主流技術(shù)路線，適配不同的應(yīng)用場景。第一類是傳統(tǒng)阻抗法，通過測量故障回路的阻抗值結(jié)合線路參數(shù)計(jì)算故障距離，優(yōu)點(diǎn)是部署成本低、安裝簡便，缺點(diǎn)是受過渡電阻、線路參數(shù)不對稱、負(fù)荷電流的影響較大，輸電線路故障測距誤差通常在1km以上，僅適合短距離的低壓配電線路使用。第二類是行波故障定位技術(shù)，分為單端A型和雙端D型兩類，優(yōu)點(diǎn)是定位精度高、不受過渡電阻和負(fù)荷電流影響，110kV及以上長距離輸電線路的線路故障點(diǎn)定位誤差可控制在100米以內(nèi)，缺點(diǎn)是對采集單元的采樣率要求較高，通常需要1MHz以上的采樣頻率，適合高壓、超高壓長距離輸電線路使用。第三類是分布式光纖傳感技術(shù)，通過沿線路敷設(shè)的傳感光纖采集振動、溫度信號判別故障位置，優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)全線路連續(xù)監(jiān)測，還可同步監(jiān)測外力破壞、覆冰等異常工況，缺點(diǎn)是需要配套敷設(shè)通信光纖，部署成本高、運(yùn)維難度大，僅適合核心樞紐線路、重要供電通道使用。

五、康高特適配方案優(yōu)勢

針對輸電線路故障測距與定位的實(shí)際需求，康高特推出的云長高精度電纜故障測距儀可適配10kV~500kV電壓等級的架空輸電線路、電纜線路定位需求，設(shè)備搭載20MHz高采樣率采集模塊，支持行波故障定位算法，符合IEC 61850通信標(biāo)準(zhǔn)，可直接接入電網(wǎng)運(yùn)維平臺。配合后端的輸電線路故障定位系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)雷擊故障識別準(zhǔn)確率97%以上，線路故障點(diǎn)定位誤差小于80米，設(shè)備采用非侵入式安裝方案，不需要改動原有線路結(jié)構(gòu)，可適配老舊線路的改造需求。

六、典型應(yīng)用場景分析

輸電線路故障定位系統(tǒng)的應(yīng)用覆蓋多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，不同場景的價(jià)值體現(xiàn)各有側(cè)重。第一個(gè)場景是省級超高壓公司的跨區(qū)輸電線路，2026年國網(wǎng)某省超高壓公司為3條500kV跨江輸電線路配置了帶行波故障定位功能的輸電線路故障定位系統(tǒng)，當(dāng)年4月發(fā)生雷擊跳閘，系統(tǒng)在8秒內(nèi)完成雷擊故障識別，輸出的輸電線路故障測距結(jié)果為距離37號桿塔197米，運(yùn)維人員僅用22分鐘*找到故障點(diǎn)完成修復(fù)，比傳統(tǒng)模式的平均排查時(shí)間縮短了87%。第二個(gè)場景是西北風(fēng)光大基地外送通道，某220kV新能源外送線路地處戈壁區(qū)域，傳統(tǒng)巡線難度極大，配置輸電線路故障定位系統(tǒng)后，全年12次故障的平均排查時(shí)間從原來的6.8小時(shí)降至0.7小時(shí)，非計(jì)劃停電時(shí)間減少了74%，為新能源場站減少棄電損失近1200萬元。第三個(gè)場景是軌道交通供電線路，某直轄市軌道交通集團(tuán)為12條110kV外部供電線路加裝帶行波故障定位功能的輸電線路故障定位系統(tǒng)后，線路故障點(diǎn)定位精度穩(wěn)定在60米以內(nèi)，針對外部施工破壞導(dǎo)致的故障，可直接鎖定施工段位置，避免了大范圍巡線的工作量，軌道交通供電可靠性提升了23%。

七、常見問題解答

1. 輸電線路故障定位系統(tǒng)的定位精度受哪些因素影響？

采用行波故障定位技術(shù)的輸電線路故障定位系統(tǒng)，精度主要受線路參數(shù)校準(zhǔn)程度、采集單元采樣率、波頭識別算法的影響，校準(zhǔn)完善的110kV及以上線路線路故障點(diǎn)定位誤差普遍可控制在100米以內(nèi)，若線路存在T接、分支，需針對性調(diào)整算法模型，避免出現(xiàn)輸電線路故障測距偏差。

2. 雷擊故障識別功能可以區(qū)分故障性雷擊和非故障性雷擊嗎？

主流的行波分析算法可通過波形特征的差異區(qū)分雷擊故障和雷擊未故障事件，識別準(zhǔn)確率普遍可達(dá)95%以上，部分優(yōu)化后的算法準(zhǔn)確率更高，可大幅減少運(yùn)維人員的無效巡線工作量。

3. 老舊線路加裝輸電線路故障定位系統(tǒng)的改造成本高嗎？

行波故障定位裝置的安裝不需要改動原有線路的主體結(jié)構(gòu)，僅需在變電站出線端或關(guān)鍵桿塔處加裝采集單元，改造周期短、成本可控，相比故障停電帶來的損失，投入產(chǎn)出比優(yōu)勢明顯。

八、參考文獻(xiàn)

【1】*電網(wǎng)有限公司. 2026年全國輸電網(wǎng)運(yùn)行分析白皮書[R]. 2026.

【2】中國電力科學(xué)研究院. 2025年輸電線路在線監(jiān)測設(shè)備市場應(yīng)用分析報(bào)告[R]. 2025.

【3】DL/T 1870-2018, 輸電線路行波故障定位裝置技術(shù)條件[S].