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摘要：由于配电网会直接与用户端相连，再加上配电网的结构比较复杂，所需要负荷的用户种类也很多，这就导致一旦配电网出现线路故障问题，就无法及时的排除，尤其是线路单相接地故障就更加的隐蔽，难以被及时找到，而这就会极大的影响电网的可靠性，使电网无法征程的工作。而通过将北斗导航系统应用其中进行排障，则有着十分明显的优势。因此，本文首先将概述基于北斗导航系统的数字故障指示器，然后详细阐述基于北斗导航系统的故障指示器的故障检测原理，希望可以为相关工作人员提供有用的参考。
关键词：北斗导航系统;智能配电网;检测系统
随着我国社会经济的迅猛发展，我国人民的物质生活水平也有了显著的提高，这就使的对能源的需求也是越来越大，各种高耗能的企业也是逐渐增多。而为了能够更好的满足我国人民的实际需求，配电网的网格化程度也有了显著的提高，特别是随着现代科学技术的快速发展，现如今我国的城乡电网智能程度也有了极大的提高。然而，故障问题却是其中最为显著的问题，尤其是配电网一旦出现故障，就有着隐蔽的特点，影响了故障的排除，对配电网的稳定性造成了极大的影响。
一、基于北斗导航系统的数字故障指示器的概述
配电网运行维护人员使用的最主要的工具就是数字故障指示器，该设备能够有效的对配电网线路的电流、电压等电气量进行实时检测。并且，一旦配电网线路出现故障，数字故障指示器就能够通过内置的故障判别算法，准确迅速的对故障的发生区间进行确定，然后就能够及时向维修人员发出警示信号。现如今在我国的配电网中，数字故障指示器的应用十分的广泛，结合数字故障指示器能够检测的出的故障类型，可以将其分成相间接地二合一的数字故障指示器、相间短路故障数字指示器以及接地短路数字故障指示器这三种[1]。
目前，市场上这三种数字故障指示器通常都是通过挂在线路上，直接获取线路电流的方式安装。一旦配电网线路出现故障，就能够从变电站中选择一组出现，在其中性点短时投入一个中电阻，这就会使配电网线路上出现一个较大的短路电流，然后数字故障指示器就能够有效的对该电流进行检测，发挥其指示故障的功能。并且，一旦出现其他异常事件，数字故障指示器也会自动进行警告。如，三相电压中，有两相电压出现升高的问题，有一相电压出现升高的问题;零序电压幅值超出了设定值;以上的两种事件一起出现，并持续一定的时间。
而在应用融入了北斗通信模块的数字故障指示器时，一旦配电网线路出现故障，那么数字故障指示器就会发出信号，然后利用北斗导航系统中的短报通信技术将故障传送到助战，这样主站控制中心的工作人员，就可以根据GIS地理信息系统，使故障信息能够清晰的呈现出来，这样配电网线路的维修人员就能够确定故障类型、故障位置以及故障时间等详细的资料，从而能够更好的采取有针对性的措施进行，减少异常停电的时间[2]。
二、基于北斗导航系统的故障指示器的故障检测原理
（一）接地故障检测原理
现如今在小电流接地系統中，最为常见的对单相接地故障进行检测的原理有两种，一种是信号注入法，另一种则是首半波法。信号注入法指的就是通过在变电站或者是配电网中的某一组出线安装一个信号源，利用这个信号源向母线注入一个经过特殊编码的电流信号，这样一旦出现单相接地故障问题，就会在信号源以及接地点之间形成一个特殊的回路，使其电流信号能够流通，一旦故障指示器检测到这个信号，那么就能够确认出现了接地故障。与其他的检测方法相比，信号注入法更加的稳定，而且属于主动检测的方法，所以单相接地故障发生前后配电网运行参数变化，并不会对其造成任何的影响[3]。
而首半波法则是在出现接地故障之后，通过监控其首个半波长的尖峰电流和线路电压的情况，来有效的判别配电线路是否出现接地故障，而判断出现接地故障的主要判据如下：
第一，故障结束稳态电流大于或等于3安;第二，线路稳定时间超过10秒;第三，接地相电压下降持续时间Tk大于或等于Tset;第四，接地暂态电流增量Δ Izt大于或等于ΔIset;第五，接地相电压下降比例ΔUk %大于或等于ΔUset %。一旦通过首半波法对配电网线路监控，能够实时的对配电网线路首个半波尖峰电压以及电流开展有效的监测。并且，根据对接收的接地故障检测参数，结合电力系统的实际工作情况，有效的在线对电力系统实际运行情况进行修改，保证整个配电网线路能够处于正常的运行状态[4]。
（二）短路故障的检测原理
现如今，主流市场的数字故障指示器，通常都是基于模拟电流，通过电流突变法检测短路故障，判断配电网线路是否出现短路故障的主要判据为：第一，线路的充电时间大于或等于5秒;第二，线路的停电时间小于或等于5秒;第三，当负荷电流IL大于200安时，ΔI≥100A;如果负荷电流IL超过200安时，则ΔIL≥1/2×IL[5]。
通过应用电流突变法，能够有效的自动跟踪负荷电流，而不需要整定参数，有着一定的应用优势。然而，它也存在着一定的缺点。首先，在农村电线路中，通常配电线路都比较长，如果短路电流过小的话，故障指示器就会拒动。其次，因为在过电流、过负荷以及两相接地短路的情况下，短路电流通常会逐渐增大，而不是突变，故障指示器也会发生拒动的问题。最后，如果配电网线路出现感性负载以及大型容性负载的情况，有的设备也许就会发生向故障点反向送电的问题，从而会造成没有出现故障线路的故障指示器产生误动作。
（三）过流或负荷电流越限报警原理
本文所研究的故障指示器具有电流越限报警功能以及过流越限报警功能，七对电流越限和过流越限的判定标准如下：
过流越限报警：线路在运行的过程中，出现瞬时过流跳闸，并过后马上恢复供电，而没有导致永久短路的问题发生。
电流越限报警：负荷电流的大小超过了设定的限值，系统就会及时的发出警报。针对这种情况，需要维护人员能够买上对其进行控制和调整。
（四）停电检测原理
本文所研究的故障指示器有着停电检测的功能，在检测的过程中一旦出现以下的任意一种情况，故障指示器就能够判定为停电故障：第一，监测点的电流为0;第二监测点电压跌落为 0。
三、结束语
总而言之，在配电网线路故障监测中，应用基于北斗卫星导航系统的综合监测信息系统，可以有效的减少智能配电网的建设成本，有效的处理配电网终端设备的通信难题，从而可以更好更有效的遥控、遥调、遥信以及遥测配电网终端设备。一旦配电网出现故障问题，就能够自动、准确快速的对故障进行定位，还可以有效的隔离故障区域，从而有效的保证非故障区域的正常供电，有着良好的自愈能力和自我诊断能力，这样就可以最大限度的降低停电时间，有效的减少抢修的资源，能够大幅的增强供电的可靠性，提升对抢修配电网故障的效率。.
参考文献：
[1]赵燕东，涂佳炎，刘圣波. 基于北斗卫星导航系统的林区智能巡检测绘系统研究[J]. 农业机械学报，2018，49（7）.
[2]赵丹，杜丽萍，胡江川. 基于高精度北斗卫星定位车联网智能影音导航系统研究与应用[J]. 价值工程，2017，36（30）：138-140.
[3]郁云，许昌，徐坚，等. 智能施肥机作物覆盖率测量系统设计—基于北斗导航和多媒体图像处理[J]. 农机化研究，2018，40（2）：226-230.
[4]胡江川，杜丽萍. 基于北斗卫星定位的车联网智能影音导航系统设计与应用[J]. 科技传播，2017，9（21）：93-94.
[5]韩婧，卢晖，郑铭焜，等. 一种基于北斗卫星导航系统的智能河流减灾系统[J]. 民营科技，2017（7）：68-68.
关键词：北斗导航系统;智能配电网;检测系统
随着我国社会经济的迅猛发展，我国人民的物质生活水平也有了显著的提高，这就使的对能源的需求也是越来越大，各种高耗能的企业也是逐渐增多。而为了能够更好的满足我国人民的实际需求，配电网的网格化程度也有了显著的提高，特别是随着现代科学技术的快速发展，现如今我国的城乡电网智能程度也有了极大的提高。然而，故障问题却是其中最为显著的问题，尤其是配电网一旦出现故障，就有着隐蔽的特点，影响了故障的排除，对配电网的稳定性造成了极大的影响。
一、基于北斗导航系统的数字故障指示器的概述
配电网运行维护人员使用的最主要的工具就是数字故障指示器，该设备能够有效的对配电网线路的电流、电压等电气量进行实时检测。并且，一旦配电网线路出现故障，数字故障指示器就能够通过内置的故障判别算法，准确迅速的对故障的发生区间进行确定，然后就能够及时向维修人员发出警示信号。现如今在我国的配电网中，数字故障指示器的应用十分的广泛，结合数字故障指示器能够检测的出的故障类型，可以将其分成相间接地二合一的数字故障指示器、相间短路故障数字指示器以及接地短路数字故障指示器这三种[1]。
目前，市场上这三种数字故障指示器通常都是通过挂在线路上，直接获取线路电流的方式安装。一旦配电网线路出现故障，就能够从变电站中选择一组出现，在其中性点短时投入一个中电阻，这就会使配电网线路上出现一个较大的短路电流，然后数字故障指示器就能够有效的对该电流进行检测，发挥其指示故障的功能。并且，一旦出现其他异常事件，数字故障指示器也会自动进行警告。如，三相电压中，有两相电压出现升高的问题，有一相电压出现升高的问题;零序电压幅值超出了设定值;以上的两种事件一起出现，并持续一定的时间。
而在应用融入了北斗通信模块的数字故障指示器时，一旦配电网线路出现故障，那么数字故障指示器就会发出信号，然后利用北斗导航系统中的短报通信技术将故障传送到助战，这样主站控制中心的工作人员，就可以根据GIS地理信息系统，使故障信息能够清晰的呈现出来，这样配电网线路的维修人员就能够确定故障类型、故障位置以及故障时间等详细的资料，从而能够更好的采取有针对性的措施进行，减少异常停电的时间[2]。
二、基于北斗导航系统的故障指示器的故障检测原理
（一）接地故障检测原理
现如今在小电流接地系統中，最为常见的对单相接地故障进行检测的原理有两种，一种是信号注入法，另一种则是首半波法。信号注入法指的就是通过在变电站或者是配电网中的某一组出线安装一个信号源，利用这个信号源向母线注入一个经过特殊编码的电流信号，这样一旦出现单相接地故障问题，就会在信号源以及接地点之间形成一个特殊的回路，使其电流信号能够流通，一旦故障指示器检测到这个信号，那么就能够确认出现了接地故障。与其他的检测方法相比，信号注入法更加的稳定，而且属于主动检测的方法，所以单相接地故障发生前后配电网运行参数变化，并不会对其造成任何的影响[3]。
而首半波法则是在出现接地故障之后，通过监控其首个半波长的尖峰电流和线路电压的情况，来有效的判别配电线路是否出现接地故障，而判断出现接地故障的主要判据如下：
第一，故障结束稳态电流大于或等于3安;第二，线路稳定时间超过10秒;第三，接地相电压下降持续时间Tk大于或等于Tset;第四，接地暂态电流增量Δ Izt大于或等于ΔIset;第五，接地相电压下降比例ΔUk %大于或等于ΔUset %。一旦通过首半波法对配电网线路监控，能够实时的对配电网线路首个半波尖峰电压以及电流开展有效的监测。并且，根据对接收的接地故障检测参数，结合电力系统的实际工作情况，有效的在线对电力系统实际运行情况进行修改，保证整个配电网线路能够处于正常的运行状态[4]。
（二）短路故障的检测原理
现如今，主流市场的数字故障指示器，通常都是基于模拟电流，通过电流突变法检测短路故障，判断配电网线路是否出现短路故障的主要判据为：第一，线路的充电时间大于或等于5秒;第二，线路的停电时间小于或等于5秒;第三，当负荷电流IL大于200安时，ΔI≥100A;如果负荷电流IL超过200安时，则ΔIL≥1/2×IL[5]。
通过应用电流突变法，能够有效的自动跟踪负荷电流，而不需要整定参数，有着一定的应用优势。然而，它也存在着一定的缺点。首先，在农村电线路中，通常配电线路都比较长，如果短路电流过小的话，故障指示器就会拒动。其次，因为在过电流、过负荷以及两相接地短路的情况下，短路电流通常会逐渐增大，而不是突变，故障指示器也会发生拒动的问题。最后，如果配电网线路出现感性负载以及大型容性负载的情况，有的设备也许就会发生向故障点反向送电的问题，从而会造成没有出现故障线路的故障指示器产生误动作。
（三）过流或负荷电流越限报警原理
本文所研究的故障指示器具有电流越限报警功能以及过流越限报警功能，七对电流越限和过流越限的判定标准如下：
过流越限报警：线路在运行的过程中，出现瞬时过流跳闸，并过后马上恢复供电，而没有导致永久短路的问题发生。
电流越限报警：负荷电流的大小超过了设定的限值，系统就会及时的发出警报。针对这种情况，需要维护人员能够买上对其进行控制和调整。
（四）停电检测原理
本文所研究的故障指示器有着停电检测的功能，在检测的过程中一旦出现以下的任意一种情况，故障指示器就能够判定为停电故障：第一，监测点的电流为0;第二监测点电压跌落为 0。
三、结束语
总而言之，在配电网线路故障监测中，应用基于北斗卫星导航系统的综合监测信息系统，可以有效的减少智能配电网的建设成本，有效的处理配电网终端设备的通信难题，从而可以更好更有效的遥控、遥调、遥信以及遥测配电网终端设备。一旦配电网出现故障问题，就能够自动、准确快速的对故障进行定位，还可以有效的隔离故障区域，从而有效的保证非故障区域的正常供电，有着良好的自愈能力和自我诊断能力，这样就可以最大限度的降低停电时间，有效的减少抢修的资源，能够大幅的增强供电的可靠性，提升对抢修配电网故障的效率。.
参考文献：
[1]赵燕东，涂佳炎，刘圣波. 基于北斗卫星导航系统的林区智能巡检测绘系统研究[J]. 农业机械学报，2018，49（7）.
[2]赵丹，杜丽萍，胡江川. 基于高精度北斗卫星定位车联网智能影音导航系统研究与应用[J]. 价值工程，2017，36（30）：138-140.
[3]郁云，许昌，徐坚，等. 智能施肥机作物覆盖率测量系统设计—基于北斗导航和多媒体图像处理[J]. 农机化研究，2018，40（2）：226-230.
[4]胡江川，杜丽萍. 基于北斗卫星定位的车联网智能影音导航系统设计与应用[J]. 科技传播，2017，9（21）：93-94.
[5]韩婧，卢晖，郑铭焜，等. 一种基于北斗卫星导航系统的智能河流减灾系统[J]. 民营科技，2017（7）：68-68.