随着分布式电源和电动汽车负荷的日益增多,柔性直流配电技术在配电网和微电网中的应用越来越多。直流配电线路以电缆为主,由于运行方式的差异,其故障特征与传统交流线路故障有着明显的区别,直流配电电缆的故障定位问题还没有得到很好的解决。当直流配电电缆上任何一点发生故障时,故障电流迅速增大,给换流装置和电网造成较大冲击,直流电压迅速下降,影响用电设备的使用。故障后,故障电缆两端的直流断路器快速跳闸,将故障区域隔离,此时为快速排除故障恢复供电,快速准确地查找故障点尤为重要。本文以±12kV两端供电型直流配电网的电缆为研究对象,利用多种故障定位方法对发生单极接地故障和极间短路故障的电缆进行定位,并在Matlab/Simulink仿真平台验证了上述方法的有效性。主要研究成果如下：(1)在Simulink仿真平台搭建了±12kV两端供电型直流配电网模型,分析了电缆的单极接地和极间短路两种故障的故障特征,并验证了基于故障电流突变量极性的故障选线方法。(2)分析了基于RL等效模型和Prony算法的单端故障定位和双端故障定位两种方法。改进了故障定位模块的参数设计,对单极接地和极间短路两种故障进行了仿真,分别利用单端法和双端法进行故障定位,对改进前后的定位结果进行了比较,讨论了过渡电阻和故障距离对定位结果的影响。仿真电缆采用RL等效模型,仿真结果表明：单端法和双端法的定位精度都不受过渡电阻和故障距离的影响,且改进后的方法减小了回路的衰减系数和集中了各种故障情况下的频率，有利于Prony算法提取特征参数,减小了故障定位误差。(3)采用π模型来模拟实际电缆,利用基于RL等效模型的单端故障定位和双端故障定位两种方法进行故障定位,仿真结果表明：这两种定位方法仅在过渡电阻较小、电缆长度较短且故障距离较大时才适用。为了解决此问题,提出了一种新颖的基于π等效模型和视在伪阻抗辨识的单端故障定位方法,以单极接地故障为例,阐述了原理和实现步骤。仿真电缆采用π等效模型,讨论了过渡电阻和故障距离对定位结果的影响。仿真结果表明：随着过渡电阻的增加和故障距离的减小,电压电流相角差由正变为负,即视在伪阻抗由感性变为容性,证明了基于RL电缆模型的故障定位不适用于过渡电阻大和故障距离小的场合。而本文所提的单端故障定位方法从理论上消除了过渡电阻和故障距离的影响,定位精度高：该方法还考虑了电缆分布电容的影响,与实际情况较符合。
