技術(shù)特征：

1.一種分布式配電網(wǎng)單相接地故障定位方法，其特征在于：其方法包括以下步驟：

S1)同步采樣方法，所述同步采樣方法為基于GPS的同步采樣方法，即所有裝置的采樣脈沖均是經(jīng)過(guò)GPS的1pps同步的，同時(shí)同步校準(zhǔn)內(nèi)部時(shí)鐘，保證所有裝置的采樣和錄波數(shù)據(jù)的同步性；

S2)基于故障穩(wěn)態(tài)分量的啟動(dòng)和防抖方法，即采用半波真有效值法計(jì)算零序電壓，當(dāng)零序電壓大于啟動(dòng)門檻時(shí)，啟動(dòng)故障錄波進(jìn)程；，并延時(shí)防抖時(shí)間t毫秒后，再次進(jìn)行穩(wěn)態(tài)故障分量判斷，如果滿足條件則判斷有單相接地發(fā)生并生成故障錄波文件，否則判斷為短路故障或者為干擾信號(hào)，丟棄本次錄波數(shù)據(jù)；

S3)故障錄波傳輸和合成方法，即本裝置生成錄波文件后，將錄波文件傳輸?shù)较噜徰b置，并在接收到相鄰裝置錄波文件后根據(jù)錄波啟動(dòng)時(shí)刻合成錄波合成文件；

S4)基于奇異值分解的故障初始時(shí)刻確定方法，即對(duì)錄波合成文件中提取零序電壓分量進(jìn)行奇異值分解，獲得零序電壓近似信號(hào)和細(xì)節(jié)信號(hào)，可以確定故障初始時(shí)刻；

S5)基于暫態(tài)分量縱向相關(guān)系數(shù)分析的故障區(qū)段定位方法，即通過(guò)奇異值分解法確定故障初始時(shí)刻后，以初始時(shí)刻為基準(zhǔn)向后取1/4周波采樣點(diǎn)，對(duì)錄波合成文件中零序電流暫態(tài)分量進(jìn)行相關(guān)系數(shù)分析，并根據(jù)分析結(jié)果確定故障區(qū)段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式配電網(wǎng)單相接地故障定位方法，其特征在于，所述步驟S1)中同步采樣方法為基于GPS的同步采樣方法，具體包括：

(A1)由高精度晶振輸出的振蕩信號(hào)經(jīng)整形、變換調(diào)理后，得到滿足采樣要求的時(shí)鐘信號(hào)CLK1；

(A2)CLK1時(shí)鐘信號(hào)每隔1s被GPS的1PPS信號(hào)同步一次，保證CLK1脈沖前沿與GPS時(shí)間同步；

(A3)CLK1時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過(guò)分頻后輸出采樣信號(hào)FSK，各裝置都是用同步后的FSK時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行采樣，確保各裝置采樣的同步性；

(A4)裝置接收GPS的1pps信號(hào)和對(duì)時(shí)報(bào)文，校準(zhǔn)裝置內(nèi)部時(shí)鐘。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式配電網(wǎng)單相接地故障定位方法，其特征在于，步驟S2)中，錄波采樣點(diǎn)數(shù)不小于80點(diǎn)/周波，錄波周期設(shè)定為故障發(fā)生前3周波，故障發(fā)生后2周波，保證錄波文件能準(zhǔn)確捕捉故障暫態(tài)分量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分布式配電網(wǎng)單相接地故障定位方法，其特征在于，所述步驟S2)中故障穩(wěn)態(tài)分量啟動(dòng)方法的具體步驟為；

(B1)基于半波真有效值法計(jì)算零序電壓，公式如下：

$U_{0half}=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{j=1}{\overset{N}{\Σ}}{u}_{0j}^2}---\left(1\right)$

式中U_0half是零序電壓半波有效值，u_0j是零序電壓的第j個(gè)采樣數(shù)據(jù)，N為10ms內(nèi)零序電壓的總的采樣個(gè)數(shù)；

(B2)當(dāng)判斷U_0half滿足式(2)后，判斷發(fā)生故障，開始啟動(dòng)故障錄波；

U_0half>U_set (2)

式中U_0half是是零序電壓半波有效值，U_set是零序電壓?jiǎn)?dòng)門檻；

(B3)錄波信息臨時(shí)保存在RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式配電網(wǎng)單相接地故障定位方法，其特征在于，所述故障穩(wěn)態(tài)分量防抖技術(shù)的具體方法如下：

(C1)錄波啟動(dòng)后，延時(shí)T_set毫秒后再次進(jìn)行穩(wěn)態(tài)故障分量判斷，T_set為錄波防抖時(shí)間定值；

(C2)如果零序電壓故障分量和相電流故障分量滿足式(3)條件，則判斷有單相接地發(fā)生，將RAM區(qū)的故障錄波數(shù)據(jù)保存到FLASH中，并生成錄波文件，如果不滿足，丟棄本次錄波數(shù)據(jù)；

式中U_0half是是零序電壓半波有效值，U_set是零序電壓?jiǎn)?dòng)門檻，I_A、I_B、I_C是A相電流有效值、B相電流有效值、C相電流有效值，I_set是相電流動(dòng)作門檻；

(C3)故障錄波文件采用COMTRADE格式，COMTRADE是IEEE標(biāo)準(zhǔn)電力系統(tǒng)暫態(tài)數(shù)據(jù)交換通用格式，包括配置文件(.cfg)、數(shù)據(jù)文件(.dat)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式配電網(wǎng)單相接地故障定位方法，其特征在于，所述步驟S3)中故障錄波傳輸和合成方法的具體步驟為；

(D1)裝置生成COMTRADE錄波文件后，搜索鄰近裝置配置表中相鄰節(jié)點(diǎn)信息，依次將配置文件(.cfg)、數(shù)據(jù)文件(.dat)文件以錄波報(bào)文格式分幀傳輸?shù)较噜徆?jié)點(diǎn)；

(D2)相鄰節(jié)點(diǎn)收到錄波報(bào)文后檢查報(bào)文的有效性和連續(xù)性，檢查正確后發(fā)送應(yīng)答報(bào)文；

(D3)裝置收到應(yīng)答幀后繼續(xù)下一幀報(bào)文的傳輸，如果超時(shí)未收到應(yīng)答幀，重新傳輸當(dāng)前幀，直到錄波文件傳輸完畢；

(D4)裝置在接收到相鄰裝置的錄波文件后，如果錄波啟動(dòng)時(shí)刻相同或者誤差小于一個(gè)周波，判斷為同一次接地故障的錄波，將錄波通道及錄波數(shù)據(jù)合成為錄波合成文件。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式配電網(wǎng)單相接地故障定位方法，其特征在于，所述步驟S4)中基于奇異值分解的故障初始時(shí)刻確定方法，其具體步驟為；

(E1)對(duì)錄波合成文件中提取包含接地暫態(tài)過(guò)程的零序電壓采樣值序列

U_k＝u₁u₂u₃......u_k (4)

式中，u_k為k點(diǎn)零序電壓采樣值，k為零序電壓采樣值數(shù)據(jù)窗長(zhǎng)度；

(E2)構(gòu)造Hankel形式矩陣H_k如下：

$H_k=\left[\begin{array}{cccc}{u}_1& u_2& ...& u_{k-1}\\ u_2& u_3& ...& u_k\end{array}\right]---\left(5\right)$

(E3)對(duì)矩陣H_k矩陣進(jìn)行奇異值分解可得：

H_k＝USV^T＝H_a+H_d (6)

$\begin{array}{c}{H}_a=U(:,1)\×S(1,1)\×V{(:,1)}^T\\ =\left[\begin{array}{cccc}{a}_{11}& a_{12}& ...& a_{1k-1}\\ a_{21}& a_{22}& ...& a_{2k-1}\end{array}\right]\end{array}---\left(7\right)$

$\begin{array}{c}{H}_d=U(:,2)\×S(2,2)\×V{(:,2)}^T\\ =\left[\begin{array}{cccc}{d}_{11}& d_{12}& ...& d_{1k-1}\\ d_{21}& d_{22}& ...& d_{2k-1}\end{array}\right]\end{array}---\left(8\right)$

式中，H_a為近似矩陣，反應(yīng)零序電壓信號(hào)的主要部分；H_d為細(xì)節(jié)矩陣，反應(yīng)零序電壓信號(hào)的細(xì)節(jié)部分；

(E4)由式(7)和(8)可獲得零序電壓信號(hào)近似部分U_a和細(xì)節(jié)部分U_d

U_a＝[a₁₁,(L_a1+L_a2)/2，a_2k-1] (9)

U_d＝[d₁₁,(L_d1+L_d2)/2，d_2k-1] (10)

式中

L_a1＝[a₁₂ …… a_1k-1] (11)

L_a2＝[a₂₁ …… a_1k-2] (12)

L_d1＝[d₁₂ …… d_1k-1] (13)

L_d2＝[d₂₁ …… d_1k-2] (14)

(E5)選擇零序電壓細(xì)節(jié)部分U_d的第一個(gè)奇異點(diǎn)位置為接地故障初始時(shí)刻。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分布式配電網(wǎng)單相接地故障定位方法，其特征在于，所述步驟S5)中基于縱向相關(guān)系數(shù)分析的故障區(qū)段定位方法，其具體步驟為；

(F1)通過(guò)奇異值分解法確定故障初始時(shí)刻后，提取錄波文件中零序電流，具體是以初始時(shí)刻為基準(zhǔn)向后取1/4周波采樣點(diǎn)，則此分量為包括暫態(tài)分量的零序電流，對(duì)此暫態(tài)零序電流進(jìn)行相關(guān)系數(shù)分析，公式如下：

${\mathrm{\ρ}}_j=\frac{\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}(i_k-\stackrel{\‾}{i})(i_{jk}-\stackrel{\‾}{i_j})}{\sqrt{\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}{(i_k-\stackrel{\‾}{i})}^2\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}{(i_{jk}-\stackrel{\‾}{i_j})}^2}}---\left(15\right)$

式中ρ_j為本節(jié)點(diǎn)暫態(tài)零序電流與第j個(gè)相鄰下游節(jié)點(diǎn)暫態(tài)零序電流間的相關(guān)系數(shù)，i_k為本節(jié)點(diǎn)零序電流的第k個(gè)采樣數(shù)據(jù)，為本節(jié)點(diǎn)零序電流的平均值，i_jk為第j個(gè)相鄰下游節(jié)點(diǎn)零序電流的第k個(gè)采樣數(shù)據(jù)，為第j個(gè)下游節(jié)點(diǎn)零序電流的平均值，N為1/4周波內(nèi)采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)；

(F2)根據(jù)上述相關(guān)系數(shù)ρ_j構(gòu)成的序列判斷故障區(qū)段，方法如下：

如果本節(jié)點(diǎn)與相鄰下游節(jié)點(diǎn)暫態(tài)零序初始極性相反，即相關(guān)系數(shù)為負(fù)，則該條線路區(qū)段為故障區(qū)段；如果本節(jié)點(diǎn)與所有相鄰節(jié)點(diǎn)相關(guān)系數(shù)均為正，則該線路區(qū)段沒(méi)有發(fā)生接地故障。