接地故障定位方法，步驟2中的最短饋線參 數(shù)包括最短饋線的線路長(zhǎng)度1、最短饋線的單位長(zhǎng)度電感Lci和最短饋線的單位長(zhǎng)度電容C ^ 該參數(shù)為主站根據(jù)配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行條件估算的參數(shù)，上述Lci, Cci均為線路分布式零模參數(shù)。 故障暫態(tài)特征頻帶包括最高頻率fhlgh和最低頻率flOT，并通過式（1)獲得：
[0071] 式（1)中，a為所設(shè)定閾值，a G [0, 300]。
[0072] 上述式（1)是根據(jù)配電網(wǎng)發(fā)生小電流接地特征得到的，配電網(wǎng)發(fā)生小電流接地故 障，配電網(wǎng)各線路因?yàn)槠浞植紖?shù)的能量轉(zhuǎn)換而發(fā)生多次諧振產(chǎn)生復(fù)雜特征的故障電流。 而為了分析故障電流通常采用凱倫貝爾變換將其分解，最終得到零模電流。零模電流通過 三相電流疊加獲取，可以反應(yīng)故障特征。其中各饋線零模電流首次諧振電流均流向故障位 置，且故障零模電流因線路損耗、過渡電阻對(duì)高頻幅值影響較大。而饋線首次諧振頻率與線 路長(zhǎng)度及分布參數(shù)有關(guān)，線路越短振蕩頻率越尚。
[0073] 若無(wú)限長(zhǎng)電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)生末端開路，首段輸入電壓，其波過程的首次諧振頻率為
頻率并不會(huì)超出最短線路。同時(shí)因?yàn)閰?shù)的選取以及理論與實(shí)際的誤差，所以上限4_需 考慮一定的閾值，通過大量的仿真和實(shí)際波形的驗(yàn)證可得到fhlgh的計(jì)算公式。但是若饋線 設(shè)備采樣率太低，則可以考慮適當(dāng)調(diào)低4_的閾值即1. 5。
[0074] 針對(duì)故障暫態(tài)特征頻帶下限flOT選擇主要是判斷是否考慮故障發(fā)生暫態(tài)過程中的 工頻部分。雖然本方法更側(cè)重于故障發(fā)生的高頻暫態(tài)部分判斷，但在配電網(wǎng)發(fā)生小電流接 地故障角度較小的時(shí)候，高頻分量較弱，此時(shí)零模電流工頻部分會(huì)較大。a選擇小于50Hz， 后續(xù)判斷則考慮該因素，若大于50Hz，則當(dāng)故障角度較小的時(shí)候，可以直接通過工頻波形的 相位進(jìn)行判斷。本方法推薦a小于50Hz。
[0075] 根據(jù)以上小電流故障特征。本方法設(shè)計(jì)了式⑴的故障暫態(tài)特征頻帶，用以得到 特征零模電流的在保留了小電流接地系統(tǒng)的故障信息同時(shí)，濾除了方向不確定的高頻諧波 給判斷帶來影響，可顯著提高故障判斷的準(zhǔn)確性。
[0076] 同時(shí)為了保證故障零模電流的可正確識(shí)別故障暫態(tài)特征頻帶內(nèi)的零模電流，對(duì)饋 線終端的采樣率也有一定要求，最好高于6400Hz，即采集一周波為128點(diǎn)零模電流。隨著科 技的進(jìn)步，該條件已經(jīng)可以滿足。
[0077] -種基于饋線終端信息交互的小電流接地故障定位方法中的步驟4是按如下過 程進(jìn)行：
[0078] 步驟4. 1、將第k條支路上的零模電流^_疊加一個(gè)正弦信號(hào)X，從而獲得正增益電 流if,;正弦信號(hào)X的頻率為故障暫態(tài)特征頻帶的最高頻率f hlgh;正弦信號(hào)的幅值為零模電 流的最大幅值；
[0079] 步驟4. 2、將第k條支路上的零模電流/?減去一個(gè)正弦信號(hào)X，從而獲得負(fù)增益電 流rt
[0080] 步驟4. 3、對(duì)正增益電流進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，獲得本征模態(tài)函數(shù)集
表示由第i條饋線上第P個(gè)饋線終端 的第k條支路上的正增益電流^4所分解得到的第c層本征模態(tài)函數(shù)；I < c < Cp;
[0081] 步驟4. 4、對(duì)負(fù)增益電流;進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，獲得本征模態(tài)函數(shù)
表示由第i條饋線上第P個(gè)饋線終端的 第k條支路上的負(fù)增益電流/^所分解得到的第c層本征模態(tài)函數(shù)；Cp表示本征模態(tài)函數(shù)的 層數(shù)；
[0082] 其中信號(hào)X為掩模信號(hào)，由步驟2計(jì)算可得故障暫態(tài)特征頻帶為[0, 4171]，假設(shè) 電流最大值為500A，故根據(jù)定義可得，X為500Xsin(4171X2X JT Xt) ;t = [00. 02]， 由于的采樣頻率為6400Hz.故t的步長(zhǎng)為I. 5625*10 4;這樣便增加了故障暫態(tài)特征頻 帶上限頻率4_在原電流波形所占比例。由EMD算法的性質(zhì)可知，頂F各層主頻依次降低， 那么若故障暫態(tài)特征頻帶上限及其以上頻帶被單獨(dú)分解至高層頂F，便可以獲得無(wú)高頻干 擾的特征零模電流。而其中對(duì)零模電流疊加的一組大小相同方向相反X，根據(jù)EMD分解原 理，對(duì)分解的頂F層數(shù)并沒有影響，所以正增益電流V=與負(fù)增益電流7?分解的頂F層數(shù)主 頻應(yīng)對(duì)應(yīng)，且層數(shù)相同。但是若因運(yùn)算誤差出現(xiàn)層數(shù)不同的情況，層數(shù)從低到高依次相減 即可，并不影響分析結(jié)果；
[0083] 步驟4. 5、利用式⑵獲得第c層本征模態(tài)函數(shù)的均值，從而獲 得Cp層本征模態(tài)函數(shù)的均值，這樣做是為了抵消混入X所帶來的影響，記為
[0085] 步驟4. 6、對(duì)第c層本征模態(tài)函數(shù)的均值進(jìn)行FFT變換，獲得第c層本征模態(tài) 函數(shù)的主頻，改進(jìn)EMD算法不同于其他的濾波算法，其頂F層因?yàn)槟B(tài)混疊可能具有多 個(gè)幅值較大的頻率，所以需要選取其中最大的頻率為該層IMF的主頻，從而獲得CJl本征 模態(tài)函數(shù)的主頻集;
[0086] 步驟4. 7、從主頻集_/^中選取在故障暫態(tài)特征頻帶之間的主頻作為特征主頻，將 特征主頻所對(duì)應(yīng)的本征模態(tài)函數(shù)層進(jìn)行疊加，從而獲得第k條支路上的特征零模電流。
[0087] EMD算法據(jù)波形本身特征，自適應(yīng)的將原始波形按照主頻從高到低分解成各本征 模態(tài)函數(shù)，但是如上述所說，由于小電流接地故障暫態(tài)過程復(fù)雜，大量的高頻、無(wú)規(guī)律的諧 波給后續(xù)判斷帶來大量干擾。針對(duì)EMD頻率混疊問題，目前的解決方法大多采用的是疊加 掩波，改進(jìn)EMD算法也可算為其中一種。但目前疊加的掩波多為白噪聲或者根據(jù)波形頻率 的分布疊加，用在零模電流上并沒有特別的效果，甚至可能引入噪聲誤差，而本方法將掩波 充分的與配電網(wǎng)的特征聯(lián)系起來，得到可以定向?yàn)V除高頻干擾的特征電流。并且EMD方法 是根據(jù)自身波形波形進(jìn)行的加減得到，而并不如小波算法或者其他濾波算法，在重構(gòu)時(shí)候 存在一定的誤差，這些誤差可能為后續(xù)波形相似度判斷帶來致命錯(cuò)誤。所以采用改進(jìn)的EMD 算法獲得的特征零模電流，對(duì)于波形相似度分析具有較大優(yōu)勢(shì)。
[0088] 一種的基于饋線終端信息交互的小電流接地故障定位方法中的步驟6是按如下 過程進(jìn)行：
[0089] 步驟6. 1、通過式（3)獲得波形相似度/^^ :
[0091] 式⑶中，以⑴和⑴分別表示特征零模電流以和^的離散值；^表示離散值 的個(gè)數(shù)；如上述步驟獲得的特征零模電流特征零模電流乃2〗與,均為一周波的故障零模
[0092] 但是兩饋線終端零模電流采集時(shí)間不同步，會(huì)給最后定位判斷帶來誤差。因此可 采用平移其中一個(gè)特征零模電流波形并縮小判斷點(diǎn)數(shù)的方法修正。例如采用乃的前125 點(diǎn)與巧2/后125點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，y取125點(diǎn)，通過多次平移計(jì)算，選取其中最大的pg 24作為最 后用為判據(jù)的波形相似度。
[0093] 步驟6. 2、對(duì)特征零模電流/^和進(jìn)行FFT變換，分別獲得特征零模電流各頻
流中第r個(gè)（頻段）頻率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的相角；argpH)表示特征零模電流$中第r個(gè) 頻率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的相角；I < r < Rp= Rq;
[0094] 步驟6. 3、將特征零模電流IJI的各頻率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的相角arg(/^)和特征零模電流 的各頻率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的相角轉(zhuǎn)換至[_n，n]之間；從而獲得修正的相角
[0097] 如圖1，將壇與取分別進(jìn)行128點(diǎn)的FFT變換，可以得到從直流開始間隔為50Hz 的頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)幅值和相位。而上述步驟即將FFT變換后的所得相位轉(zhuǎn)換至[-31，31]之間 即可。
[0098] 步驟6. 4、利用式（4)獲得平均相位差<1^,: :;.
[0101] 上述判據(jù)的原理為配電線路單條支線等值模型相當(dāng)于一個(gè)CLC濾波電路，但由于 長(zhǎng)度較短，截止頻率較高，所以對(duì)特征零模電流相位影響較小，即使支線本身也會(huì)產(chǎn)生微量 線路零模電流，會(huì)在原電流上疊加諧波并對(duì)幅值有一定的增益，但針對(duì)線路兩側(cè)饋線終端 經(jīng)改進(jìn)EMD算法得到的線路特征零模電流總體來說相似度較高。而針對(duì)故障線路，線路兩 端饋線終端所采集到的特征零模電流來自不同出線，其高頻諧波電流組成均不相同；同時(shí) 由近似相同的故障電壓生成的特征零模電流各次諧波流入故障點(diǎn)方向相反，故障兩端同頻 帶電流相位相差較大。綜上所述，故障線路可通過線路特征零模電流的波形相似度與平均 相位差與非故障線路區(qū)分，相似度低于閾值而平均相位差高于閾值則可判定該段線路發(fā)生 故障。
[0102] -種基于饋線終端信息交互的小電流接地故障定位方法中的步驟7的故障區(qū)段 判據(jù)為：，120° ]。越大說 明對(duì)波形相似度條件越嚴(yán)苛，同理e2越小說明平均相位差條件越嚴(yán)苛。上述參數(shù)需要 根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定，默認(rèn)可取邊界值，例如若^取0.5, e 2取120°而根據(jù)式（3)計(jì)算