分布式故障定位监测方案
配电网规模不断扩张、线路分支增多、负荷结构复杂度上升，传统依赖人工巡检、单点测控的故障查找方式已无法满足“快速定位、精准隔离、减少停电时间”的现代电网需求。一旦线路发生短路、接地、断线等故障，停电范围大、排查路径长、恢复效率低已经成为制约供电可靠性的关键问题。
分布式故障定位技术基于“多点同步监测 + 北斗授时 + 云端智能分析”，能够实现从“事后响应”向“实时可视化监测”转变，实现：
故障点自动定位
故障类型智能判断
故障区段自动隔离
电力抢修过程数据可视化
因此，构建一套安全、可靠、实时在线的 分布式故障定位监测系统，已成为输配电运维的核心发展方向。
一、系统总体架构
系统由四大部分组成：
前端监测终端（分布式故障定位装置）
通信网络（北斗短报文、4G/5G、LoRa、专网）
云端监测平台（AI智能分析 + 大数据模型）
可视化展示与告警联动系统
1. 前端监测装置
装置主要安装在：
输电/配电线路杆塔
档距大、跨越区段
重要负荷上线
关键分支点位置
每个装置具备以下能力：
短路电流突变检测
零序电流波形采集
接地电流判断
电压跌落监测
线路振动/风偏状态（可选）
GPS/北斗授时与定位
终端采用低功耗设计，可连续运行 8–10 年，并支持自检、远程升级、边缘计算。
2. 通信系统
根据现场环境不同，可灵活选择：
北斗短报文通信：无信号区适用，稳定可靠。
4G/5G蜂窝通信：高速传输，适合城区。
自组网LoRa/微功率无线：山区、林区经济方案。
配电专网/光纤接入：核心线路高可靠方案。
通信协议采用加密传输，严格满足电力行业安全要求。
3. 云端AI监测平台
平台核心功能包括：
三相电流/电压波形实时解析
故障方向判别算法（正负序分析）
多点联动区段定位算法
短路、接地、断线故障识别模型
历史数据存储 + 可视化趋势分析
支持不同厂家终端接入，具备高并发、可扩展能力。
4. 运维与可视化终端
支持以下查看方式：
PC端监控平台
手机APP
运维大屏可视化
微信/短信/电话联动告警
二、核心技术原理
1. 多点方向性故障定位原理
每个监测点可独立判断故障方向，当多个点同时出现“正向/反向”标志时，系统可自动形成定位判断：
逆向 → 故障点 → 正向
定位精度可达 ±50 米。
2. 零序电流突变判定
对于单相接地故障，系统通过采集：
零序电流峰值
零序电流相角
零序电压波动
智能生成接地概率评分，实现快速预警。
3. 北斗同步授时 + 时差定位
多装置采用北斗 PPS 秒级同步，通过故障波头时间差（ToA）计算距离，实现更高精度的区段定位。
4. AI故障分类算法
平台内置深度学习模型，基于大量实测波形持续训练，可识别：
单相接地
两相短路
三相短路
瞬时性故障/永久性故障
闪络性故障
断线/盗线异常
三、系统功能设计
1. 故障在线定位
故障发生后 1–5 秒内主动告警
自动定位故障区段及杆塔编号
判定故障类型及严重程度
生成抢修策略建议
2. 实时状态监测
三相电流、电压
电网负载变化
线路倾斜、风偏、覆冰（可选）
电能质量指标
3. 历史趋势分析
故障统计
区段健康度评估
趋势曲线图
运维计划优化建议
4. 运维联动
平台可与：
调度系统
智能开关
配网自动化系统DMS/SCADA
抢修指挥系统
进行数据联通，实现自动隔离故障、快速恢复供电。
四、方案实施步骤
1. 现场勘查
杆塔数量
档距、地形环境
信号覆盖情况
关键负荷与分支情况
检修通道通行条件
2. 方案设计
分布式装置布设点位图
通信方式选择
电源供给方式（太阳能/自带电池）
监测数量与监测区段确定
平台接入方案及接口协议
3. 系统部署
装置安装、编号、调试
通信链路测试
北斗授时校准
平台端数据校对
全线联动测试
4. 培训与验收
电力运维培训
故障模拟测试
验收报告提交
系统稳定性观测期（建议7–15天）
五、优势与价值
1. 精准定位故障位置
定位精度从原先的“公里级”提升到“几十米级”。
2. 大幅缩短停电时间
无需人工逐杆排查
故障1分钟内上报
启动抢修更及时
平均抢修时间可缩短 30%–60%。
3. 降低运维成本
减少夜间巡线
减少跨区巡检人力
设备长期免维护、低功耗运行
4. 提升供电可靠性
有效减少社会经济损失
保证医院、通信、电梯等重点负荷稳定运行
符合国网配电网数字化建设方向
六、应用场景
10kV / 35kV 配电线路
山区、农网、林区线路
城区多分支环网线路
工矿园区专线
高铁沿线/高速公路沿线线路
输电线路辅助监测（风偏 + 故障定位）
分布式故障定位监测系统通过“多点监测 + 北斗同步 + 云端智能分析”的架构，极大提升了电网故障处理效率和供电安全性。作为现代电网数字化运维的关键组成，其在大规模推广后将显著减少停电时间、降低运维压力，为配电网智能化转型提供坚实基础。