输电线路发生故障时，准确的故障测距有助于快速定位故障点，及时排除隐患，提高供电可靠性。传统阻抗测距法受过渡电阻、分布电容等因素影响，测距精度难以满足要求；利用故障时暂态行波的传播规律构成的行波测距能够克服传统阻抗测距法的缺点，测距精度可达到500m以内，为输电线路的精确故障定位提供了有效手段。

由于行波测距利用了故障时产生的高频暂态分量，不可避免地会受到噪声影响。当噪声干扰较大时，容易造成行波测距频繁启动甚至测距结果错误，严重影响行波测距的实用性。

为了提高行波测距的抗扰能力，广大学者对行波特征提取方法进行了大量的研究工作，提出了基于整合移动平均自回归模型的波头识别算法、基于数学形态学的滤波算法、基于变分模态分解（variational mode decomposition, VMD）算法和S变换的故障行波提取法等。

这些方法在实际工程中的应用效果还有待考察。从已有文献来看，若想从波形上将噪声与暂态行波完全区分是非常困难的。因此近年来一些学者提出将传统工频保护与行波测距进行融合，研制了保护与行波测距一体化装置，为保护与行波测距的信息交互和深度融合创造了有利条件。

保护行波测距一体化技术是指在传统输电线路保护装置的软硬件平台上集成行波测距功能。目前国内主流厂家采用的一体化技术方案如下：

1）共用电流互感器（current transformer, CT）二次回路。行波测距共用原有保护的CT回路，不增加额外的CT资源，不改变变电站二次回路接线，降低CT二次负载。

2）增加行波数字信号处理器（digital signal processor, DSP）插件。在原有保护装置的空置槽上增加行波测距用DSP插件，用于行波的采集、存储和分析，实现保护与行波测距的独立运行。

3）共用站间通信通道。借助原有保护纵联通道硬件设施，利用保护通信帧的备用字段实现两侧行波测距信息的交换，不增加通道建设投资。

图1 保护与行波测距一体化装置架构

保护与行波测距一体化装置架构如图1所示。相比于独立行波测距，采用保护与行波测距一体化技术不仅可以降低系统复杂度、减少投资成本，而且有利于保护信息、行波测距信息的相互融合，为提升行波测距的可靠性提供有效途径。

传统线路保护装置经过数十年的发展积累，功能已非常齐全，而且性能稳定可靠。通过保护信息与行波测距信息的交互融合，可以大幅提升传统变电站独立行波测距的可靠性和准确性。

本文摘编自2021年第8期《电气技术》，标题为“基于保护信息的变电站行波测距可靠性提升”，作者为武占国、乔宇峰 等。