10kV配電網大多采用中性點非有效接地方式運行,包括中性點不接地、經消弧線圈接地和經高阻接地方式,又稱小電流接地方式。當線路發生單相瞬時故障時,可以自動熄弧;當發生單相永久性接地故障時,系統可以運行1~2小時。然而由于配網系統中單相接地故障占整個故障的80%以上,此類故障會引起其他相電壓升高,給系統絕緣造成很大威脅,很容易發展成相間、兩點接地和多點短路,擴大事故范圍，但目前市場上的產品在單相接地尤其小電流接地方面判斷準確率不高。
而且近年來由于絕緣架空線的大量使用，包括雷擊等原因造成斷線故障大大增加，傳統故障定位無法判別。由于斷線故障屬于接地故障的一種特殊情況，允許線路帶病運行2小時，在線路斷線故障期間，極易發生人身觸電事故。
因此快速有效的對10kV配電線路單相接地和斷線故障點進行準確判斷和定位,推行斷線型故障定位系統勢在必行，具有廣泛的應用前景。對保證供電可靠性和維護電力系統穩定運行有著重要的意義。
二、故障定位系統現狀
1、國內外技術現狀、專利等知識產權情況分析
架空線路故障指示器于上世紀九十年代由美國傳入中國市場，一經問世就受到了一線運維人員的青睞。隨著近三十年的發展，目前技術發展已趨于成熟。對于短路故障的判定，由于短路往往會造成線路停電，線路特性明顯，故障定位十分準確。對于接地故障，由于配電網中性點非直接接地，導致線路發生接地故障時，特征信號十分微弱。國內外主流解決方式包括：“信號注入法”、“暫態錄波”等，相比傳統方法，接地故障準確度有了明顯的提高。
2、國內外技術發展趨勢
多年來，各國專家學者進行了卓有成效的工作，在接地故障選線和故障定位方面取得了較好的成果，并有相應的裝置投入運行，取得了較好的效果。歐洲一些國家在故障測距方面做了一些探索研究，并投入使用。但上述技術、裝置均難于用在線路上定位故障點。在線路上也有一些離線檢測裝置，用于檢測故障點，但受空間電磁場影響，適用面和準確度都不理想。
故障指示器為電力線路的故障查找提供了有力的支持，深受廣大線路維護人員的青睞，現已在電力系統中得到了廣泛應用。而采用“暫態錄波”法時，仍有一些技術壁壘未能突破，比如當線路發生故障時，大量的暫態波形文件，將匯聚到后臺服務器，對服務器運算能力造成挑戰，同時波形文件一般較大，極易受本地通訊條件的影響。采用“信號輸入法”需要在變電站端增加一臺信號源設備，等于增加了一個故障點，有些用戶管理變電站的部門和管理線路不屬于一個部門，不愿意在變電站增加。而且價格也高，提高了總體造價。
如果能夠解決單相接地和斷線故障判斷的準確率，結合現代的通信技術和計算機技術，將現場的故障指示器的信息進行本地邊緣計算，將分析后結果發送給調度中心，經計算機處理后，以聲光報警、屏幕顯示等方式告知值班人員，指示線路的運行狀態發生的變化并確認變化地點，將可以進一步提高故障處理能力，縮短處理時間。
三、解決方案
山西浩然機電設備工程有限公司，在配電網自動化、故障定位領域已耕耘近7年，積累了大量的運行數據、運維經驗，同時多次與國有大型企業聯合完成科研項目，具有深厚的研究基礎，以華北科技學院技術聯合實驗室為平臺，開展了多種計算算法優化分析，分析了國內故障定位發展現狀以及優劣勢，梳理了技術路線體系，提出了邊緣計算的總體解決方案，并開展了相關的單項技術研究，包括混合特征向量分析、小波變換模系數分析、狀態轉移特征等技術，取得了很大的突破，解決了單相接地和斷線故障判斷準確率的問題。
公司結合大量現場工程經驗，從理論到實踐，提出了一套雙超型配電網監測與故障預警及定位解決方案。該系統采用超高精度和超高準確性故障指示器采集數據，采用全局同步測量專利技術和全局系統分析和故障反演算法，通過云服務APP的方式第一時間告知用戶配電網運行狀態情況。從單純追求單點監測準確性提高到全局系統高度來判斷配電線路故障，提出并發明了一系列算法：小波變換模系數極大法、三相同步梯度法、混合特征向量分析法等。
同時在配電網絡中，很多分支負荷較小，傳統故障定位指示器，無法從線路獲得足夠的能量來維持工作運行，僅僅依賴內部蓄電池進行供電，繼而導致使用壽命較短，也是現階段使用的故障定位系統存在的問題之一。本項目采用的故障指示器針對配電系統，進行了改進，創新性的將光伏板與故障指示器進行了融合，大大提高了在配電低負荷線路的使用年限。
該系統給用戶提供以最快速度和最準確的故障位置定位，為現場排除故障減少了人力投入，縮短停電時間，減小停電損失，提高了作業自動化、信息化水平。
四、系統優點：
1）.獨有的斷線故障分析、判定。
2）.采用專利算法，電流測量精度和準確度高，接近 0.5S 級。
3）.超高取電能力，大功率太陽能板和線上取電，雙回路供電，大容量備用電池。
4）.提供故障時刻錄波數據，多種算法分析，互相驗證。
5）.全局同步測量專利算法支持同一網段監測點同步采集數據，提高系統接地故障預警辨識能力。
6）.APP Online 方便快捷查找故障點，極大提高工作效率。
7）.實時在線監測線路負荷數據，及時掌握線路運行狀態。
8）.復雜報警下的故障反演，幫助發現故障源點。
