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高压输电线路距离长,穿山越岭,工作环境极为恶劣,是电力系统中发生故障最多的地方,故障点难以查找。因此,在线路故障后迅速准确找到故障点,不仅对及时修复线路和快速恢复供电,而且对整个电力系统的安全稳定和经济运行都有十分重要的作用。故障行波定位利用高频暂态行波,不易受过渡电阻、短路类型以及线路结构影响,定位精度较高,但实用中主要以电流行波为主,易受噪声干扰的影响,定位精度难以保证。电压行波突变幅值大,不易受噪声干扰影响,且电力系统故障多发生在电压峰值附近,有利于电压行波的检测。目前故障行波定位方法只是针对单根输电线路,基于整个电网故障定位方法还没有文献明确提出。本论文在传统双端定位方法的基础上,引入图论中依赖图思想,提出了适用于整个电网的故障定位方法,并在电磁暂态仿真软件ATP-EMTP中建立了株洲地区220kV电网仿真模型,通过大量仿真实例对上述方法的可行性进行验证,最后提出可应用于电网故障定位的过电压在线监测系统配置方案。开展的工作如下:①分析比较了输电线路的各种模型及其特点,采用相模解耦的方法消除对称三相线路之间的影响,推导了多导线母线节点的行波传输等值规则,总结了输电线路故障行波传输特征,并以500kV简单系统为例对故障初相角以及故障过渡电阻等影响因素进行了仿真分析。②对比分析了各种小波函数的特点,并提出了采用小波变换模极大值检测故障初始行波波头的方法。③在基于暂态行波双端波定位方法的基本原理基础上,首次运用图论中依赖图概念,提出一种基于依赖图的高压电网故障定位方法。④详细叙述了运用ATP-EMTP对株洲地区220kV电网建模过程,并通过大量故障仿真实例对上述方法进行验证,结果表明该方法定位误差在100m以内,有较高的定位精度,同时也有很强的N-1容错能力,最后利用输电线路在线波速测量解决了该方法不能实现终端变近距离故障精确定位的问题。⑤参考电力系统中相量测量单元PMU配置规则,提出了故障定位装置的配置原则。根据最大测量树MMT算法,提出了基于电网完全拓扑可观的配置方案。最后设计了株洲220kV电网的配置方案,并对该方案进行了仿真分析,结果验证了该方案能对株洲地区220kV电网的故障进行精确的定位。