随着时代的发展，社会的正常运转离不开电力网络，一旦电网发生故障，快速定位故障点至关重要。行波测距技术便是电力系统中实现故障定位的主流技术之一，它凭借快速、精准的优势，为故障抢修赢得宝贵时间。今天，凯铭诺科技就为大家揭开行波测距技术的神秘面纱。
一、行波是什么？
提到“波”，我们首先想到的可能是水面涟漪、声波或是电磁波。行波，顾名思义，就是沿着某种介质传播的波动，在电力系统中，它以电压或电流的形式存在。当线路发生短路、接地等故障时，故障点会瞬间释放大量能量，打破线路原有的稳定状态，这种能量扰动会以波动的形式向线路两端传播，这就是我们所说的“故障行波”。简单来说，故障行波就像是故障点发出的“信号使者”，带着故障位置的信息沿着线路快速传播，我们只要捕捉到这些“使者”，就能反向锁定故障的位置。
二、行波测距原理
行波测距的核心原理其实并不复杂，本质上是利用“距离=速度×时间”这一基础物理公式。不过在电力系统中，这个原理被赋予了更专业的应用形式，主要分为“单端测距”和“双端测距”两种主流方式。
单端测距是指在输电线路的一端安装行波检测装置。当线路某处发生故障时，故障点会产生正向行波和反向行波：正向行波向线路两端传播，反向行波则在故障点反射后返回检测端。装置会同时捕捉到初始行波（正向行波）和反射行波（反向行波），记录下两者的时间差Δt。由于行波在线路中的传播速度v是已知的，那么故障点到检测端的距离L就可以通过公式L = v×Δt/2计算得出——除以2是因为反射行波走了“故障点到检测端”两倍的路程。
双端测距则是在线路两端都安装检测装置，分别捕捉故障产生的初始行波，并记录下各自的捕捉时间t₁和t₂。由于两端装置的位置是固定的，线路总长度L₀已知，结合行波传播速度v，就能通过公式L = v×t₁ 或 L = L₀ - v×t₂计算出故障位置。这种方式不受行波反射干扰，精度通常比单端测距更高，在长距离输电线路中应用更广泛。
三、故障行波系统构成
一套完整的故障行波系统就像一个分工明确的团队，由数据采集、信号处理与分析计算和结果输出三个核心部分组成，每个部分都承担着不可或缺的职责。
1. 数据采集单元
这是系统的“前端感官”，主要由监测终端——及行波故障定位装置。它们安装在输电线路的关键节点，能够实时监测线路中的电压、电流变化，当故障行波经过时，会迅速捕捉到行波的波形、幅值等原始数据，并将其转化为电信号传输给后续单元。
2. 信号处理与分析计算单元
输电线路上的信号十分复杂，除了故障行波，还有正常运行的电流电压信号、外界电磁干扰信号等“噪音”。信号处理单元的作用就是对采集到的原始信号进行滤波、放大和整形，剔除无用的干扰信号，提取出纯净的故障行波特征信号，然后结合预设的线路参数（如行波传播速度、线路长度等），通过测距算法计算出故障点的精确位置。同时，它还具备故障类型识别功能，能判断故障是短路、接地还是其他类型，为抢修提供更多参考。
3. 结果输出单元
计算完成后，结果输出单元会将故障位置、故障类型、发生时间等信息以直观的方式呈现给工作人员，通常包括显示屏显示、声光报警、数据上传至调度中心等形式。部分先进系统还能直接将故障信息发送到抢修人员的移动终端，实现“故障即知”。
四、行波测距如何化解故障难题
2025年7月，某电力公司管辖的一条220kV输电线路发生故障跳闸，该线路穿越深山峡谷，全长约80公里，传统巡线需要投入20余名抢修人员，预计耗时至少12小时。但由于线路上安装了输电线路故障精确定位与预警装置，故障发生后调度中心就收到了故障定位信息：
抢修团队立即携带设备前往定位点附近，通过排查，果然在短信提示位置附近发现了故障点——一棵因暴雨倒伏的大树压断了导线，与地面接触形成接地。从故障发生到开始抢修，仅用了40分钟，比传统方式节省了近11小时，减少停电损失约500万元。
结语
从本质上来说，行波测距技术是将基础物理原理与电力工程技术完美结合的产物。它用“波”传递信息，用“时间”计算距离，为电力系统打造了一套高效、精准的故障定位体系。随着电力系统向智能化、无人化方向发展，行波测距技术也将与人工智能、大数据等技术深度融合，实现故障的预测、定位、抢修一体化，为保障电网安全稳定运行提供更坚实的科技支撑。
