CN102621449A - 一种小电流接地系统单相接地故障区段定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小电流接地系统中单相接地故障区段定位方法，包括：步骤1、当小电流接地系统发生单相接地故障时，记录单相接地故障时刻前一个周期与后一个周期的零模电压及零模电流；步骤2、将单相接地故障时刻的暂态零模功率纯故障分量经经验模态分解后，选取出其最高频本征模态函数分量；步骤3、根据各检测点最高频本征模态函数分量的近似熵值，获取各检测区段最高频本征模态函数分量近似熵比例因子值；步骤4、将各检测区段的本征模态函数分量近似熵比例因子值与主站中的预设第一阈值进行比较，查找发生单相接地故障的区段。本发明具有检测精度高、通用性好的特点，可广泛应用于电力系统中。

Description

一种小电流接地系统单相接地故障区段定位方法

技术领域

本发明涉及配电网故障诊断技术，特别是涉及一种小电流接地系统单相接地故障区段定位方法。

背景技术

近年来，高压输电线路的故障测距研究工作取得了较大发展，已研制出的测距装置在全国电网得到了推广使用，取得了良好效果。但是，小电流接地系统相对于高压输电网而言，分支线路较多、网络拓扑结构复杂、易受过渡电阻等的影响，且小电流接地系统输电距离较短，尚无法实现高精度的故障定位。

目前，从总体上来讲，小电流接地系统的故障定位问题研究有如下方法：行波法、信号注入法、零序电流法、户外故障点探测法、阻抗法以及人工智能技术等。行波法尚无法解决暂态行波分量的准确提取、故障点反射波的识别与标定、波速度的确定、故障初始行波浪涌到达时刻的标定等。信号注入法适合于线路上只安装两相电流互感器的系统，注入信号受电压互感器容量、接地电阻、间歇性电弧等因素的影响较大，故障检测效果较差。户外故障点探测法根据接地点前后零序电流所产生的磁场大小确定故障点，但探测精度不高。阻抗法受路径阻抗、线路负荷和电源参数等因素的影响较大，仅适合于结构比较简单的线路，对于带有多条分支的线路，则无法排除伪故障点。人工智能技术，如，小波神经网络、模糊专家系统、支持向量机等方法，算法复杂、计算量大，且基本停留在实验室仿真阶段。

由此可见，在现有技术中，不管小电流接地系统的结构复杂与否，尚无一种通用的故障检测方法能实现各种小电流接地系统单相接地故障区段的定位；即使有些故障检测方法能实现结构比较简单的小电流接地系统的故障点探测，但其检测精度也比较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种检测精度较高、通用性较好的小电流接地系统单相接地故障区段定位方法。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种小电流接地系统单相接地故障区段定位方法，包括如下步骤：

步骤1、当小电流接地系统发生单相接地故障时，记录单相接地故障时刻前一个周期与后一个周期的零模电压及零模电流。

步骤2、将单相接地故障时刻的暂态零模功率纯故障分量经经验模态分解后，选取出其最高频本征模态函数分量。

步骤3、根据各检测点最高频本征模态函数分量的近似熵值，获取各检测区段最高频本征模态函数分量近似熵比例因子值。

步骤4、将各检测区段的本征模态函数分量近似熵比例因子值与主站中的预设第一阈值进行比较，若检测区段的本征模态函数分量近似熵比例因子值小于第一阈值，则该检测区段为故障区段；若检测区段的本征模态函数分量近似熵比例因子值大于第一阈值，则该检测区段为健全区段。

综上所述，本发明所述小电流接地系统单相接地故障区段定位方法采用单相接地故障时刻的暂态零模功率纯故障分量作为单相接地故障的初始处理量，故本发明方法具有较高的抗干扰能力，检测精度较高；而且，本发明与小电流接地系统的结构复杂与否没有关系，因此本发明方法具有较好的通用性。

附图说明

图1为本发明所述小电流接地系统单相接地故障区段定位方法的总体流程示意图。

图2为本发明所述小电流接地系统单相接地故障零模网络等效电路。

图3为本发明所述小电流接地系统单相接地时各检测点暂态零模电压波形示意图；其中，图(a1)为A检测点暂态零模电压波形示意图，图(b1)为B检测点暂态零模电压波形示意图，图(c1)为C检测点暂态零模电压波形示意图，图(d1)为D检测点暂态零模电压波形示意图。

图4为本发明所述小电流接地系统单相接地时各检测点暂态零模功率波形示意图；其中，图(a2)为A检测点暂态零模功率波形示意图，图(b2)为B检测点暂态零模功率波形示意图，图(c2)为C检测点暂态零模功率波形示意图，图(d2)为D检测点暂态零模功率波形示意图。

图5为本发明所述暂态零模功率纯故障分量经经验模态分解的流程示意图。

图6为本发明所述检测点最高频本征模态函数分量的近似熵值的获取流程示意图。

图7为本发明实施例所述辐射状小电流接地系统。

图8为本发明实施例中各检测点在不同电压初相角时的近似熵因子曲线示意图；其中，图(a3)为各检测点电压初相角为0°时近似熵因子曲线示意图，图(b3)为各检测点电压初相角为30°时近似熵因子曲线示意图，图(c3)为各检测点电压初相角为60°时近似熵因子曲线示意图示意图，图(d3)为各检测点电压初相角为90°时近似熵因子曲线示意图示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

图1为本发明所述小电流接地系统单相接地故障区段定位方法的总体流程示意图。如图1所示，本发明所述小电流接地系统单相接地故障区段定位方法包括如下步骤：

步骤1、当小电流接地系统发生单相接地故障时，记录单相接地故障时刻前一个周期与后一个周期的零模电压及零模电流。

步骤2、将单相接地故障时刻的暂态零模功率纯故障分量经经验模态分解(EMD，Empirical Mode Decomposition)后，选取出其最高频本征模态函数(IMF，Intrinsic Mode Function)分量。

步骤3、根据各检测点最高频本征模态函数分量的近似熵值，获取各检测区段最高频本征模态函数分量近似熵比例因子值。

步骤4、将各检测区段的本征模态函数分量近似熵比例因子值与主站中的预设第一阈值进行比较，若检测区段的本征模态函数分量近似熵比例因子值小于第一阈值，则该检测区段为故障区段；若检测区段的本征模态函数分量近似熵比例因子值大于第一阈值，则该检测区段为健全区段。

实际应用中，第一阈值可根据具体情况具体设定。

总之，本发明所述小电流接地系统单相接地故障区段定位方法采用单相接地故障时刻的暂态零模功率纯故障分量作为单相接地故障的初始处理量，对初始处理量采用经验模态方法进行分解，得到含有充分单相接地故障信息的最高频本征模态函数分量；根据单相接地故障信息最高频本征模态函数分量的近似熵比例因子确定单相接地故障区段，与小电流接地系统的结构复杂度以及小电流接地系统中的设备组成没有关系，故本发明方法具有较高的抗干扰能力，检测精度较高，且具有较好的通用性。此外，本发明方法还具有成本低等特点。

图2为本发明所述小电流接地系统单相接地故障零模网络等效电路。如图2所示，采用凯伦贝尔(Karrenbauer)变换将小电流接地系统由三相系统变为没有耦合的模量系统，A检测点、B检测点、C检测点、D检测点分别为四个检测点。在B检测点、C检测点之间的区段发生单相接地故障时，在单相接地故障点产生一个虚拟电压源U_0f，小电流接地系统中会产生暂态零模电压与零模电流。图3为本发明所述小电流接地系统单相接地故障时各检测点暂态零模电压波形示意图；其中，图(a1)为A检测点暂态零模电压波形示意图，图(b1)为B检测点暂态零模电压波形示意图，图(c1)为C检测点暂态零模电压波形示意图，图(d1)为D检测点暂态零模电压波形示意图。如图3所示，A点、B点、C点、D点产生的暂态零模电压的初始极性一致。由此可知，暂态零模功率的初始极性与幅值在一定程度上由暂态零模电流来决定。单相接地故障发生时，在虚拟电压U_0f的作用下，单相接地故障点至母线端的暂态零模功率方向为由B检测点至A检测点，其暂态零模功率值为其余健全线路暂态零模功率值之和；单相接地故障点至负荷端的暂态零模功率方向为由C检测点至D检测点，其暂态零模功率值为单相接地故障线路的暂态零模功率值。实际应用中，健全线路零模功率方向为由母线至各负荷线路。

图4为本发明所述小电流接地系统单相接地时各检测点暂态零模功率波形示意图；其中，图(a2)为A检测点暂态零模功率波形示意图，图(b2)为B检测点暂态零模功率波形示意图，图(c2)为C检测点暂态零模功率波形示意图，图(d2)为D检测点暂态零模功率波形示意图。如图4所示，单相接地故障点同侧两相邻检测点的暂态零模功率极性相同、幅值大小相近；单相接地故障点两侧的检测点的暂态零模功率极性与幅值的差别均较大。

本发明中，步骤1之前还包括如下步骤：

步骤a、判断小电流接地系统的零序电压u₀(t)是否大于0.15倍的母线额定电压U_n：当u₀(t)＞0.15U_n时，则执行步骤b；当u₀(t)≤0.15U_n时，则返回步骤a。

步骤b、判断电压互感器是否断线：当电压互感器发生断线时，则发出电压互感器断线警告信息；当电压互感器没有发生断线时，则执行步骤c。

步骤c、判断消弧线圈是否发生串联谐振：当消弧线圈发生串联谐振时，则调节消弧线圈以防止其发生串联谐振；当消弧线圈没有发生串联谐振时，则判定小电流接地系统发生接地故障。

本发明中，步骤2中，所述单相接地故障时刻的暂态零模功率纯故障分量为单相故障接地时刻的暂态零模电压纯故障分量与暂态零模电流纯故障分量的向量积；其中，单相故障接地时刻的暂态零模电压纯故障分量为所述单相故障时刻后一个周期的零模电压与所述单相故障时刻前一个周期的零模电压之差，单相故障接地时刻的暂态零模电流纯故障分量为所述单相故障时刻后一个周期的零模电流与所述单相故障时刻前一个周期的零模电流之差。

图5为本发明所述暂态零模功率纯故障分量经经验模态分解的流程示意图。如图5所示，步骤2中，所述将接地故障时刻的暂态零模功率纯故障分量s(t)经经验模态分解包括如下步骤：

步骤21、取i＝0、p＝0时，将暂态零模功率纯故障分量x(t)作为第一待分解信号s₁(t)，第一待分解信号s₁(t)中所有极大值构成的上包络线信号l₁₁(t)与其所有极小值构成的下包络线信号l₁₂(t)求和，得到第一包络均值信号 $m_1\left(t\right)=\frac{1}{2}[l_{11}\left(t\right)+l_{12}\left(t\right)].$

步骤22、获取第i分解均差信号d_i(t)＝s_i(t)-m_i(t)；其中，i为自然数，s_i(t)为第i待分解信号，

m_i(t)为第i包络均值信号，l_i1(t)、l_i2(t)分别为第i待分解信号s_i(t)中所有极大值构成的上包络线信号与其所有极小值构成的下包络线信号。

步骤23、判断i＞1是否成立：如果不成立，则执行步骤24；如果成立，则执行步骤26。

步骤24、判断第一分解均差信号d₁(t)的极值点个数与过零点个数之差是否小于或等于1，第一分解均差信号d₁(t)的所有极大值构成的上包络线信号与其所有极小值构成的下包络线信号的平均值在任意时刻是否均为0：如果第一分解均差信号d₁(t)的极值点个数与过零点个数之差小于或等于1，且第一分解均差信号d₁(t)的所有极大值构成的上包络线信号与其所有极小值构成的下包络线信号的平均值在任意时刻均为0，则执行步骤27；如果第一分解均差信号d₁(t)的极值点个数与过零点个数之差大于1，且第一分解均差信号d₁(t)的所有极大值构成的上包络线与其所有极小值构成的下包络线的平均值存在不为0的情况，则执行步骤25。

步骤25、取i＝i+1，令s_i(t)＝d_(i-1)(t)，返回步骤22。

步骤26、判断

是否成立：如果不成立，则返回步骤25；如果成立，则执行步骤27。

步骤27、依次取p＝p+1，c_p(t)＝d_i(t)，并获取第i余项信号

步骤28、判断第i余项信号μ_i(t)是否具备单调性：如果第i余项信号μ_i(t)具备单调性，则结束经验模态分解，得到：

如果第i余项信号μ_i(t)不具备单调性，则取i＝i+1，令s_i(t)＝μ_(i-1)(t)，返回步骤22。

实际应用中，第i余项信号μ_i(t)具备单调性为单调递增或单调递减。

本发明步骤3中，所述各检测点包括1、2、...、j、...、n、...、k、...、m；其中，j、n、k、m均为自然数，且j≤k≤m，n表示m个检测点中的任一检测点，n＝1，2，...，j，...，k，...，m。图6为本发明所述检测点最高频本征模态函数分量的近似熵值的获取流程示意图。如图6所示，步骤3中，所述检测点最高频本征模态函数分量的近似熵值的获取包括如下步骤：

步骤31、根据第j个检测点最高频本征模态函数分量IMF1_j(t)的N点序列IMF1_j(1)、IMF1_j(2)、...、IMF1_j(a)、...、IMF1_j(N)与第k个检测点最高频本征模态函数分量IMF1_k(t)的N点序列IMF1_k(1)、IMF1_k(2)、...、IMF1_k(b)、...、IMF1_k(N)构建距离矩阵D，距离矩阵D中的任一元素x_ab由下式确定：

$x_{\mathrm{ab}}=\left\{\begin{array}{c}1,|\mathrm{IMF}1\left(a\right)-\mathrm{IMF}1\left(b\right)|<\mathrm{\&delta;}\\ 0,|\mathrm{IMF}1\left(a\right)-\mathrm{IMF}1\left(b\right)|\&GreaterEqual;\mathrm{\&delta;}\end{array}\right.$

其中，a、b均为自然数，1≤a≤N、1≤b≤N，且a≠b；δ为预设第二阈值，且δ为实数。

这里，第二阈值δ可根据实际应用情况自行设定。

步骤32、任一检测点n，获取：

$C_a^y\left(\mathrm{\&delta;}\right)=\underset{b=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{x}_{\mathrm{ab}}\&cap;x_{(a+1)(b+1)}\&cap;...\&cap;x_{(a+y-1)(b+y-1)},$

$C_a^{(y+1)}\left(\mathrm{\&delta;}\right)=\underset{b=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{x}_{\mathrm{ab}}\&cap;x_{(a+1)(b+1)}\&cap;...\&cap;x_{(a+y-1)(b+y-1)}\&cap;x_{(a+y)(b+y)},$

进而得到：

${\mathrm{\&Phi;}}^m\left(\mathrm{\&delta;}\right)=\frac{1}{N-m+1}\underset{l=1}{\overset{N-m+1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\ln C_l^m\left(\mathrm{\&delta;}\right),$ ${\mathrm{\&Phi;}}^{(m+1)}\left(\mathrm{\&delta;}\right)=\frac{1}{N-m}\underset{l=1}{\overset{N-m}{\mathrm{\&Sigma;}}}\ln C_l^{(m+1)}\left(\mathrm{\&delta;}\right),$

则，检测点n的近似熵为：ρ_n(y，δ)＝Φ^m(δ)-Φ^(m+1)(δ)。

实际应用中，近似熵为用一个非负数表示的时间序列复杂性。时间序列复杂性越大，则其对应的近似熵越大。

本发明中，所述步骤31之前，还包括：

步骤30、经验模态分解完成后得到的中，c₁(t)即为最高频本征模态函数分量1MF1(t)。

本发明中，各检测区段最高频本征模态函数分量近似熵比例因子值为：

${\mathrm{\&lambda;}}_{n(n+1)}=\frac{{\mathrm{\&rho;}}_n(y,\mathrm{\&delta;})}{{\mathrm{\&rho;}}_{n+1}(y,\mathrm{\&delta;})}.$

实际应用中，近似熵比例因子是以母线指向负荷分支线路方向为基准，依次取相邻两检测点最高本征模态函数分量的近似熵值之比。

实施例

图7为本发明实施例所述辐射状小电流接地系统。如图7所示，本实施例中，线路参数为：正序阻抗Z₁＝0.17+j0.38Ω/km，正序对地导纳b₁＝j3.045us/km，零序阻抗Z₀＝0.23+j1.72Ω/km，零序对地导纳b₀＝j1.884us/km，各负荷分支线路长度分别为l₁＝20km、l₂＝15km、l₃＝24km、l₄＝8km、l₅＝16km、l₆＝30km。变压器参数为：Δ/Y联结，一次侧电压220KV，二次侧电压35KV，额定容量为S_N＝40000KVA，空载损耗为35.63KW；其中，一次绕组的漏阻抗为Z_1g＝0.4+j12.2Ω，二次绕组的漏阻抗为Z_2g＝0.006+j0.183Ω，稳态激磁电流为0.672A，主磁通202.2Wb，激磁阻抗为400kΩ。变压器消弧线圈参数为：消弧线圈为过补偿状态，补偿度为8％，消弧线圈的串联电阻值为其感抗值的10％，串联电阻的阻值R_p＝121.35Ω。负荷参数为：线路1和线路3的等效负荷为Z_等效＝400+j20Ω。预设第一阈值β＝0.7。

如图7所示，假设单相接地故障发生在BC段。根据本发明所述方法确定电压初相角分别为0°、30°、60°、90°时各检测点最高频本征模态函数分量近似熵值，分别如下表1-4所示。

表1 0°时各检测点最高频本征模态函数分量近似熵值

表2 30°时各检测点最高频本征模态函数分量近似熵值

表3 60°时各检测点最高频本征模态函数分量近似熵值

表4 90°时各检测点最高频本征模态函数分量近似熵值

根据各检测点最高频本征模态函数分量近似熵可得到λ_AB、λ_BC、λ_CD。图8为本发明实施例中各检测点在不同电压初相角时的近似熵因子曲线示意图；其中，图(a3)为各检测点电压初相角为0°时近似熵因子曲线示意图，图(b3)为各检测点电压初相角为30°时近似熵因子曲线示意图，图(c3)为各检测点电压初相角为60°时近似熵因子曲线示意图，图(d3)为各检测点电压初相角为90°时近似熵因子曲线示意图。如图8所示，健全区段AB、CD的最高频本征模态函数分量近似熵因子值λ_AB、λ_CD均大于0.7，其曲线位于阈值线上方；而故障区段BC的最高频本征模态函数分量近似熵因子值λ_BC的数值却均小于0.7，其曲线位于阈值线下方。进而，本发明所述小电流接地系统单相接地故障区段定位方法能准确确定单相接地故障发生区段。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种小电流接地系统单相接地故障区段定位方法，其特征在于，所述单相接地故障区段定位方法包括如下步骤：

步骤1、当小电流接地系统发生单相接地故障时，记录单相接地故障时刻前一个周期与后一个周期的零模电压及零模电流；

步骤2、将单相接地故障时刻的暂态零模功率纯故障分量经经验模态分解后，选取出其最高频本征模态函数分量；

步骤3、根据各检测点最高频本征模态函数分量的近似熵值，获取各检测区段最高频本征模态函数分量近似熵比例因子值；

步骤4、将各检测区段的本征模态函数分量近似熵比例因子值与主站中的预设第一阈值进行比较，若检测区段的本征模态函数分量近似熵比例因子值小于第一阈值，则该检测区段为故障区段；若检测区段的本征模态函数分量近似熵比例因子值大于第一阈值，则该检测区段为健全区段。

2.根据权利要求1所述的小电流接地系统单相接地故障区段定位方法，其特征在于，所述步骤1之前还包括如下步骤：

步骤a、判断小电流接地系统的零序电压u₀(t)是否大于0.15倍的母线额定电压U_n：当u₀(t)＞0.15U_n时，则执行步骤b；当u₀(t)≤0.15U_n时，则返回步骤a；

步骤b、判断电压互感器是否断线：当电压互感器发生断线时，则发出电压互感器断线警告信息；当电压互感器没有发生断线时，则执行步骤c；

步骤c、判断消弧线圈是否发生串联谐振：当消弧线圈发生串联谐振时，则调节消弧线圈以防止其发生串联谐振；当消弧线圈没有发生串联谐振时，则小电流接地系统发生单相接地故障。

3.根据权利要求1所述的小电流接地系统单相接地故障区段定位方法，其特征在于，步骤2中，所述单相接地故障时刻的暂态零模功率纯故障分量为单相故障接地时刻的暂态零模电压纯故障分量与暂态零模电流纯故障分量的向量积；其中，单相故障接地时刻的暂态零模电压纯故障分量为所述单相故障时刻后一个周期的零模电压与所述单相故障时刻前一个周期的零模电压之差，单相故障接地时刻的暂态零模电流纯故障分量为所述单相故障时刻后一个周期的零模电流与所述单相故障时刻前一个周期的零模电流之差。

4.根据权利要求1所述的小电流接地系统单相接地故障区段定位方法，其特征在于，步骤2中，所述将接地故障时刻的暂态零模功率纯故障分量s(t)经经验模态分解包括如下步骤：

步骤21、取i＝0、p＝0时，将暂态零模功率纯故障分量x(t)作为第一待分解信号s₁(t)，第一待分解信号s₁(t)中所有极大值构成的上包络线信号l₁₁(t)与其所有极小值构成的下包络线信号l₁₂(t)求和，得到第一包络均值信号 $m_1\left(t\right)=\frac{1}{2}[l_{11}\left(t\right)+l_{12}\left(t\right)];$

步骤22、获取第i分解均差信号d_i(t)＝s_i(t)-m_i(t)；其中，i为自然数，s_i(t)为第i待分解信号，

m_i(t)为第i包络均值信号，l_i1(t)、l_i2(t)分别为第i待分解信号s_i(t)中所有极大值构成的上包络线信号与其所有极小值构成的下包络线信号；

步骤23、判断i＞1是否成立：如果不成立，则执行步骤24；如果成立，则执行步骤26；

步骤24、判断第一分解均差信号d₁(t)的极值点个数与过零点个数之差是否小于或等于1，第一分解均差信号d₁(t)的所有极大值构成的上包络线信号与其所有极小值构成的下包络线信号的平均值在任意时刻是否均为0：如果第一分解均差信号d₁(t)的极值点个数与过零点个数之差小于或等于1，且第一分解均差信号d₁(t)的所有极大值构成的上包络线信号与其所有极小值构成的下包络线信号的平均值在任意时刻均为0，则执行步骤27；如果第一分解均差信号d₁(t)的极值点个数与过零点个数之差大于1，且第一分解均差信号d₁(t)的所有极大值构成的上包络线与其所有极小值构成的下包络线的平均值存在不为0的情况，则执行步骤25；

步骤25、取i＝i+1，令s_i(t)＝d_(i-1)(t)，返回步骤22；

步骤26、判断

是否成立：如果不成立，则返回步骤25；如果成立，则执行步骤27；

步骤27、依次取p＝p+1，c_p(t)＝d_i(t)，并获取第i余项信号

步骤28、判断第i余项信号μ_i(t)是否具备单调性：如果第i余项信号μ_i(t)具备单调性，则结束经验模态分解，得到：

如果第i余项信号μ_i(t)不具备单调性，则取i＝i+1，令s_i(t)＝μ_(i-1)(t)，返回步骤22。

5.根据权利要求4所述的小电流接地系统单相接地故障区段定位方法，其特征在于，步骤3中，所述各检测点包括1、2、...、j、...、n、...、k、...、m；其中，j、n、k、m均为自然数，且j≤k≤m，n表示m个检测点中的任一检测点，n＝1，2，...，j，...，k，...，m；

步骤3中，所述检测点最高频本征模态函数分量的近似熵值的获取方法包括如下步骤：

步骤31、根据第j个检测点最高频本征模态函数分量IMF1_j(t)的N点序列IMF1_j(1)、IMF1_j(2)、...、IMF1_j(a)、...、IMF1_j(N)与第k个检测点最高频本征模态函数分量IMF1_k(t)的N点序列IMF1_k(1)、IMF1_k(2)、...、IMF1_k(b)、...、IMF1_k(N)构建距离矩阵D，距离矩阵D中的任一元素x_ab由下式确定：

$x_{\mathrm{ab}}=\left\{\begin{array}{c}1,|\mathrm{IMF}1\left(a\right)-\mathrm{IMF}1\left(b\right)|<\mathrm{\&delta;}\\ 0,|\mathrm{IMF}1\left(a\right)-\mathrm{IMF}1\left(b\right)|\&GreaterEqual;\mathrm{\&delta;}\end{array}\right.$

其中，a、b均为自然数，1≤a≤N、1≤b≤N，且a≠b；δ为预设第二阈值；

步骤32、任一检测点n，获取：

$C_a^y\left(\mathrm{\&delta;}\right)=\underset{b=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{x}_{\mathrm{ab}}\&cap;x_{(a+1)(b+1)}\&cap;...\&cap;x_{(a+y-1)(b+y-1)},$

$C_a^{(y+1)}\left(\mathrm{\&delta;}\right)=\underset{b=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{x}_{\mathrm{ab}}\&cap;x_{(a+1)(b+1)}\&cap;...\&cap;x_{(a+y-1)(b+y-1)}\&cap;x_{(a+y)(b+y)},$

进而得到：

${\mathrm{\&Phi;}}^m\left(\mathrm{\&delta;}\right)=\frac{1}{N-m+1}\underset{l=1}{\overset{N-m+1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\ln C_l^m\left(\mathrm{\&delta;}\right),{\mathrm{\&Phi;}}^{(m+1)}\left(\mathrm{\&delta;}\right)=\frac{1}{N-m}\underset{l=1}{\overset{N-m}{\mathrm{\&Sigma;}}}\ln C_l^{(m+1)}\left(\mathrm{\&delta;}\right),$

则，检测点n的近似熵为：ρ_n(y，δ)＝Φ^m(δ)-Φ^(m+1)(δ)。

6.根据权利要求5所述的小电流接地系统单相接地故障区段定位方法，其特征在于，所述步骤31之前，还包括：

步骤30、经验模态分解完成后得到的

中，c₁(t)即为最高频本征模态函数分量IMF1(t)。

7.根据权利要求5所述的小电流接地系统单相接地故障区段定位方法，其特征在于，所述各检测区段最高频本征模态函数分量近似熵比例因子值为：

${\mathrm{\&lambda;}}_{n(n+1)}=\frac{{\mathrm{\&rho;}}_n(y,\mathrm{\&delta;})}{{\mathrm{\&rho;}}_{n+1}(y,\mathrm{\&delta;})}.$

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