CN102768324A - 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单相接地故障区段定位方法，包括：当小电流接地系统发生单相接地故障时，记录该故障时刻前一个周期与后一个周期的零模电流信号，获取零模电流纯故障分量信号；将一整条馈线上各检测装置或馈线自动化终端测得的暂态零模电流纯故障分量进行S变换；获取各检测装置或馈线自动化终端在各频率点的暂态零模电流能量、该条馈线系统在频率段内各频率点的暂态能量和；获取检测装置或馈线自动化终端的能量相对熵值；将任意相邻两检测装置或馈线自动化终端的能量相对熵值进行多重组合并比较大小，将出现次数最多的可能故障区段判定为故障区段。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

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并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，申请号200910094432.2，名称为“利用S变换能量相对熵的配电网故障选线方法”的中国专利申请中，根据小电流接地系统中各分支线路零序电流在所有频率点f_n的暂态能量W_{i_n}以及小电流接地系统所有线路的暂态能量和W_n，将暂态能量最大时对应的频率点f_k作为小电流接地系统的特征频率，获取每条分支线路的综合相对熵值；选取综合相对熵值中最大的三个值，按从大到小的顺序依次为M_a、M_b、M_c；当满足M_a＞M_b+M_c时，Ma对应的分支线路为故障线路，否则，判为母线故障。因此，该发明虽然可以判定小电流接地系统中发生单相接地故障的分支线路，却无法确定分支线路上单相接地故障点的具体位置。 

由此可见，在现有技术中，尚没有一种方法用于确定小电流接地系统中分支线路上单相接地故障点的具体位置，检测精度较低。 

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，根据一整条馈线上各检测装置或各馈线自动化终端记录的单相接地故障时刻前一个周期与后一个周期的零模电流信号，获取零模电流纯故障分量信号。 

步骤2、根据各检测装置或各馈线自动化终端的零模电流纯故障分量信号，提取各检测装置或各馈线自动化终端的暂态零模电流纯故障分量后，对暂态零模电流纯故障分量进行S变换，得到各检测装置或各馈线自动化终端对应的S变换模矩阵。 

步骤3、根据各S变换模矩阵，依次获取其对应的各检测装置或各馈线自动化终端在所有频率点的暂态零模电流能量、各检测装置或各馈线自动化终端的特征频率序列、一整条馈线上所有检测装置或馈线自动化终端在特征频率序列频段内各频率点的暂态零模电流能量和；根据各检测装置或各馈线自动化终端在所有频率点的暂态零模电流能量与一整条馈线上所有检测装置或馈线自动化终端在特征频率序列频段内各频率点的暂态零模电流能量和之比，获取各检测装置或各馈线自动化终端在一整条馈线上的能量比重。 

步骤4、在一整条馈线上，获取各检测装置或各馈线自动化终端对应于其余相邻检测装置或馈线自动化终端的能量相对熵值。 

步骤5、将任意两个相邻检测装置或相邻馈线自动化终端的能量相对熵值进行多重组合并比较大小，将比较值最大的两个相邻检测装置或相邻馈线自动化终端之间的区段作为可能故障区段；在多重组合中，出现次数最多的可能故障区段即为故障区段。 

综上所述，小电流接地系统中，一整条馈线为一条分支线路，在每条分支 线路上间隔装设若干个检测装置或馈线自动化终端。本发明所述小电流接地系统单相接地故障区段定位方法中，当一条馈线发生单相接地故障时，根据各检测装置或馈线自动化终端的记录获取暂态零模电流纯故障分量信号；通过暂态零模电流纯故障分量信号的S变换，获得该条馈线上各检测装置或馈线自动化终端对应的S变换模矩阵；进而，获取各检测装置或各馈线自动化终端在一整条馈线上的能量比重、各检测装置或馈线自动化终端对应于该馈线上其余相邻检测装置或馈线自动化终端的能量相对熵值；通过馈线上任两个相邻检测装置或馈线自动化终端的能量相对熵值进行多重组合并比较大小，确定可能故障区段；最后，将出现次数最多的可能故障区段确定为故障区段。由此可见，本发明的检测精度较高。 

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为本发明所述步骤2的具体流程示意图。 

图3为本发明所述步骤3中获取各检测装置或各馈线自动化终端在一整条馈线上的能量比重的流程示意图。 

图4为本发明所述步骤5的具体流程示意图。 

图5为本发明实施例所述小电流接地系统架空线路输电模型示意图。 

图6为本发明实施例所述各检测装置暂态零模电流能量特征频率序列。 

图7为本发明实施例所述一整条馈线系统的暂态零模电流能量和特征频率序列。 

图8为本发明实施例所述0°，20Ω时所有组合条件下暂态零模电流能量相 对熵值比较示意图。 

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，根据一整条馈线上各检测装置或各馈线自动化终端记录的单相接地故障时刻前一个周期与后一个周期的零模电流信号，获取零模电流纯故障分量信号。 

实际应用中，在小电流接地系统中，一整条馈线为一条分支线路。 

步骤2、根据各检测装置或各馈线自动化终端的零模电流纯故障分量信号，提取各检测装置或各馈线自动化终端的暂态零模电流纯故障分量后，对暂态零模电流纯故障分量进行S变换，得到各检测装置或各馈线自动化终端对应的S变换模矩阵。 

步骤3、根据各S变换模矩阵，依次获取其对应的各检测装置或各馈线自动化终端在所有频率点的暂态零模电流能量、各检测装置或各馈线自动化终端的特征频率序列、一整条馈线上所有检测装置或馈线自动化终端在特征频率序列频段内各频率点的暂态零模电流能量和；根据各检测装置或各馈线自动化终端在所有频率点的暂态零模电流能量与一整条馈线上所有检测装置或馈线自动化终端在特征频率序列频段内各频率点的暂态零模电流能量和之比，获取各检测装置或各馈线自动化终端在一整条馈线上的能量比重。 

步骤4、在一整条馈线上，获取各检测装置或各馈线自动化终端对应于其余 相邻检测装置或馈线自动化终端的能量相对熵值。 

步骤5、将任意两个相邻检测装置或相邻馈线自动化终端的能量相对熵值进行多重组合并比较大小，将比较值最大的两个相邻检测装置或相邻馈线自动化终端之间的区段作为可能故障区段；在多重组合中，出现次数最多的可能故障区段即为故障区段。 

总之，实际的小电流接地系统中，可在每条馈线上间隔装设若干个检测装置或馈线自动化终端。本发明所述小电流接地系统单相接地故障区段定位方法中，首先，当一条馈线发生单相接地故障时，根据该条馈线上各检测装置或馈线自动化终端的记录获取暂态零模电流纯故障分量信号；其次，通过暂态零模电流纯故障分量信号的S变换，获得该条馈线上各检测装置或馈线自动化终端对应的S变换模矩阵；进而，获取各检测装置或各馈线自动化终端在一整条馈线上的能量比重、各检测装置或馈线自动化终端对应于该馈线上其余相邻检测装置或馈线自动化终端的能量相对熵值；再次，通过馈线上任两个相邻检测装置或馈线自动化终端的能量相对熵值进行多重组合并比较大小，确定可能故障区段；最后，将出现次数最多的可能故障区段确定为故障区段。由此可见，本发明的检测精度较高。 

实际应用中，步骤1之前还包括如下步骤： 

步骤a、判断u₀(t)＞0.15U_n是否成立：如果成立，则执行步骤b；否则，则返回步骤a；其中，u₀(t)为小电流接地系统的零序电压，U_n为母线额定电压。 

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。 

实际应用中，在小电流接地系统中，当某一条馈线的零序电压超过母线额定电压的0.15倍且电压互感器没有发生断线、消弧线圈也没有发生串联谐振的情况下，确定该条馈线发生单相接地故障；否则，该条馈线处于正常工作状态。 

步骤1中，所述获取零模电流纯故障分量信号包括如下步骤： 

步骤11、单相接地故障发生时，各检测装置或各馈线自动化终端记录单相接地故障发生时刻前一个周期的零模电流与后一个周期的零模电流信号。 

步骤12、将单相接地故障发生时刻后一个周期的零模电流信号减去前一个周期的零模电流信号即得零模电流纯故障分量。 

实际应用中，获得单相接地故障时刻的零模电流纯故障分量i_ch0λ的方法如下： 

i_ch0λ＝i_a0λ-i_b0λ

其中，i_ch0λ为第λ个检测装置或馈线自动化终端的零模电流纯故障分量；i_a0λ为单相接地故障发生后第1个采样周期的第λ个检测装置或馈线自动化终端的零模电流信号；i_b0λ为单相接地故障发生时前1个周期的第λ个检测装置或馈线自动化终端的零模电流信号。 

图2为本发明所述步骤2的具体流程示意图。如图2所示，本发明所述步骤2具体包含以下步骤： 

步骤21、对各检测装置或各馈线自动化终端，取故障发生时刻起1/4周期内的零模电流纯故障分量作为暂态零模电流纯故障分量i_ch0λt。 

步骤22、对暂态零模电流纯故障分量信号i_ch0λt采样后，得到暂态零模电流纯故障分量离散信号i_λ(kT)；对暂态零模电流纯故障分量离散信号i_λ(kT)进行离散傅里叶变换，获得暂态零模电流纯故障分量离散傅里叶变换序列 

步骤23、根据S变换与傅里叶变换之间的对应关系，利用暂态零模电流纯故障分量离散傅里叶变换序列 

获得暂态零模电流纯故障分量信号的一维离散S变换矩阵 

步骤24、对暂态零模电流纯故障分量信号的一维离散S变换矩阵 中各元素求模，得到S变换模矩阵。 

图3为本发明所述步骤3中获取各检测装置或各馈线自动化终端在一整条馈线上的能量比重的流程示意图。如图3所示，本发明步骤3中，所述根据各检测装置或各馈线自动化终端在所有频率点的暂态零模电流能量，与一整条馈线上所有检测装置或馈线自动化终端在特征频率序列频段内各频率点的暂态零模电流能量和之比，获取各检测装置或各馈线自动化终端在一整条馈线上的能量比重，具体包含以下步骤： 

步骤31、根据各检测装置或各馈线自动化终端的S变换模矩阵，获取各检测装置或各馈线自动化终端在单相接地故障后各个频率点f_n下的暂态能量值E_{λ_n}，将最大暂态能量值E_max对应的频率点f_t作为基准频率点，并根据选定的数据窗，获得各检测装置或各馈线自动化终端特征频率序列。 

步骤32、将一整条馈线系统上所有检测装置或馈线自动化终端的特征频率序列内各频率点的暂态零模电流能量值对应求和，得到一整条馈线系统的暂态零模电流能量和E_SUM。 

步骤33、在特征频率序列内，各检测装置或各馈线自动化终端在频率点f_n下的暂态零模电流能量值E_{λ_n}与一整条馈线系统的暂态零模电流能量和E_SUM之比，得到各检测装置或各馈线自动化终端在一整条馈线系统中所占的能量比重。 

本发明方法中，步骤4中，所述获取各检测装置或各馈线自动化终端对应 于其余相邻检测装置或馈线自动化终端的能量相对熵值如下： 

$M_{\mathrm{\ρv}}=\underset{n}{\mathrm{\Σ}}\left|q_{\mathrm{\ρ}\_n}\ln \frac{q_{\mathrm{\ρ}\_n}}{q_{v\_n}}\right|$

其中，q_{ρ_n}、q_{v_n}分别为第ρ个检测装置或馈线自动化终端、第v个检测装置或馈线自动化终端在各频率点f_n下的能量比重，ρ、v均为自然数。 

图4为本发明步骤5的具体流程示意图。如图4所示，本发明所述步骤5具体包括如下步骤： 

步骤51、按照同一方向，将一整条馈线上所有相邻检测装置或相邻馈线自动化终端的能量相对熵值组成一组数据序列后比较大小，将能量相对熵值最大的两个相邻检测装置或相邻馈线自动化终端之间的区段作为可能故障区段。 

本发明方法中，同一方向可以为从母线沿馈线指向负荷端的方向，也可以为从负荷端沿馈线指向母线的方向。 

步骤52、按照所有方向，将一整条馈线系统上所有相邻检测装置或相邻馈线自动化终端的能量相对熵数值所组成的所有数据序列进行比较。若步骤51中定义的可能故障区段的能量相对熵值仍为最大，则该可能故障区段即为故障区段，故障判定过程结束。 

本发明方法中，所有方向包括从母线沿馈线指向负荷端的方向与从负荷端沿馈线指向母线的方向。 

步骤53、若出现可能故障区段不一致情况，即某一区段在一种组合方式下的能量相对熵值小于其他区段的能量相对熵值，但同时该区段在剩余的组合方式下的能量相对熵值又均大于其他区段的能量相对熵值时，则在所有的组合方式比较完毕后，将出现次数最多的可能故障区段判定为故障区段，故障判定过程结束。 

本发明方法中，对于可能故障区段存在的不一致情况：比如，假设一条馈线上装设的检测装置或馈线自动化终端组成AB、BC、CD三个检测区段，该三个检测区段从母线沿馈线指向负荷端的方向的相对熵数值依次为M_AB、M_BC、M_CD，从负荷端沿馈线指向母线的方向的熵数值依次为M_BA、M_CB、M_DC，检测区段AB为可能故障区段，如果M_AB＞M_BC、M_AB＞M_CD，同时又发生且M_AB＜M_CB或M_AB＜M_DC的情况，则可能故障区段AB存在的不一致情况。 

本发明与现有技术相比，具有以下优势： 

1)本发明利用S变换求得各检测装置或馈线自动化终端在故障瞬间的暂态零模电流能量，再以能量最大原则筛选出特征频率序列，该序列既保留了故障后暂态分量在各频率点f_n的能量特征信息，又降低了数据的运算规模，有利于实现实时在线故障定位。 

2)本发明以一整条馈线作为系统，提出以各个检测装置(或馈线自动化终端装置)能量与一整条馈线上所有检测装置能量和为思路求取暂态零模电流能量相对熵的故障定位方法。该方法基于的物理特征清晰、明确，不受中性点运行方式、合闸角、过渡电阻等的影响。 

3)本发明在对求得的相对熵值进行比较时，采用多重组合方式进行比较，摒弃了仅依靠一种组合方式进行比较便得出结论的弊端，大大提高了故障判定结果的可信度。 

实施例 

图5为本发明实施例所述小电流接地系统架空线路输电模型。如图5所示，沿一条馈线分别安装A、B、C、D四个检测装置，假设单相接地故障发生在BC段。 

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，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，其中一次绕组的漏阻抗为Z_1δ＝0.4+j12.2Ω，二次绕组的漏阻抗为Z_2δ＝0.006+j0.183Ω，稳态激磁电流为0.672A，主磁通202.2Wb，激磁阻抗为400kΩ。变压器的额定容量为SN＝40000KVA，空载损耗为35.63KW。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按其感抗值的10％来考虑，经计算串联电阻的阻值R_p＝121.35Ω。负荷参数为：线路1和线路3采用Z_l＝400+j20Ω的阻抗来等效负荷。 

本发明中，依据图5所建立的仿真模型中，采样装置的采样频率f_s＝1MHz，T/4周期内采样点数N＝5000，故Δf＝f_s/N＝200HZ。对求得的A、B、C、D四个检测装置的暂态能量计算数据进行对比分析得出：对于A、B两检测点来说，f_t＝200×4＝800HZ为其暂态能量最大值，如图6(a1)、(b1)；而C、D两检测点f_t＝200×28＝5600HZ时，暂态能量最大，如图6(c1)、(d1)。因此，从故障发生瞬间开始，以各自的f_t为基准，选取一定长度的频率数据窗作为A、B、C、D四个检测装置的特征频率序列。为减小数据窗长度，提高程序的运行速度，并考虑暂态信号的频率实际范围，经对比论证，本发明实施例中筛选出n＝50为特征频率序列长度，也即f_n最大值可取到200×50＝10KHz，如图6中横坐标所示。由此，也可求得一整条馈线系统上所有检测装置或馈线自动化终端的暂态零模电流在特征频率序列内的能量和E_SUM，本实施例中一整条馈线上共有A、B、C、D四个检测装置，故特征频率序列内的能量和E_SUM，如图7所示。 

根据本发明所述方法求出0°、30°、60°、90°时，不同过渡电阻R_f时，相邻两检测装置的暂态零模电流能量相对熵数值，如表1、2、3、4所示。 

表1  0°不同过渡电阻时相邻两点暂态零模电流能量相对熵值 

表2  30°不同过渡电阻时相邻两点暂态零模电流能量相对熵值 

表3  60°不同过渡电阻时相邻两点暂态零模电流能量相对熵值 

表4  90°不同过渡电阻时相邻两点暂态零模电流能量相对熵值 

仅对0°、20Ω时相邻两检测装置的所有6种组合的暂态零模电流能量相对熵值进行比较，如图8所示。图(a2)为(M_AB、M_BC、M_CD)组合方式下暂态零模电流能量相对熵值比较示意图；图(b2)为(M_AB、M_CB、M_CD)组合方式下暂态零模电流能量相对熵值比较示意图；图(c2)为(M_AB、M_CB、M_DC)组合方式下暂态零模电流能量相对熵值比较示意图；图(d2)为(M_BA、M_CB、M_DC)组合方式下暂态零模电流能量相对熵值比较示意图；图(e2)为(M_BA、M_BC、 M_DC)组合方式下暂态零模电流能量相对熵值比较示意图；图(f2)为(M_BA、M_BC、M_CD)组合方式下暂态零模电流能量相对熵值比较示意图。 

从图8中可以看出，M_BC或M_CB的数值在任意一种组合中均大于其他区段的暂态零模电流能量相对熵值，因此，可判定出故障发生在BC段(也即CB段)，判定结果符合实际情况。 

仔细分析表1-4中数据时发现，即使是合闸角较大且过渡电阻为高阻接地故障时，比如(0°，5000Ω)；(30°，5000Ω)；(60°，2000Ω)；(60°，5000Ω)；(90°，1000Ω)；(90°，2000Ω)；(90°，5000Ω)时，故障区段的暂态零模电流能量相对熵数值M_BC或M_CB均大于各自故障条件下的所有组合情况下其他区段的暂态零模电流能量相对熵值，因此，也能准确判定出BC或CB为故障区段。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的区段。 

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，根据一整条馈线上各检测装置或各馈线自动化终端记录的单相接地故障时刻前一个周期与后一个周期的零模电流信号，获取零模电流纯故障分量信号；

步骤2、根据各检测装置或各馈线自动化终端的零模电流纯故障分量信号，提取各检测装置或各馈线自动化终端的暂态零模电流纯故障分量后，对暂态零模电流纯故障分量进行S变换，得到各检测装置或各馈线自动化终端对应的S变换模矩阵；

步骤3、根据各S变换模矩阵，依次获取其对应的各检测装置或各馈线自动化终端在所有频率点的暂态零模电流能量、各检测装置或各馈线自动化终端的特征频率序列、一整条馈线上所有检测装置或馈线自动化终端在特征频率序列频段内各频率点的暂态零模电流能量和；根据各检测装置或各馈线自动化终端在所有频率点的暂态零模电流能量与一整条馈线上所有检测装置或馈线自动化终端在特征频率序列频段内各频率点的暂态零模电流能量和之比，获取各检测装置或各馈线自动化终端在一整条馈线上的能量比重；

步骤4、在一整条馈线上，获取各检测装置或各馈线自动化终端对应于其余相邻检测装置或馈线自动化终端的能量相对熵值；

步骤5、将任意两个相邻检测装置或相邻馈线自动化终端的能量相对熵值进行多重组合并比较大小，将比较值最大的两个相邻检测装置或相邻馈线自动化终端之间的区段作为可能故障区段；在多重组合中，出现次数最多的可能故障区段即为故障区段。

2.根据权利要求1所述的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，所述步骤1之前还包括如下步骤：

步骤a、判断u₀(t)＞0.15U_n是否成立：如果成立，则执行步骤b；否则，则返回步骤a；其中，u₀(t)为小电流接地系统的零序电压，U_n为母线额定电压；

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。

3.根据权利要求1所述的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，步骤1中，所述获取零模电流纯故障分量信号包括如下步骤：

步骤11、单相接地故障发生时，各检测装置或各馈线自动化终端记录单相接地故障发生时刻前一个周期的零模电流与后一个周期的零模电流信号；

步骤12、将单相接地故障发生时刻后一个周期的零模电流信号减去前一个周期的零模电流信号即得零模电流纯故障分量。

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，所述步骤2具体包含以下步骤：

步骤21、对各检测装置或各馈线自动化终端，取故障发生时刻起1/4周期内的零模电流纯故障分量作为暂态零模电流纯故障分量i_ch0λt；

步骤22、对暂态零模电流纯故障分量信号i_ch0λt采样后，得到暂态零模电流纯故障分量离散信号i_λ(kT)；对暂态零模电流纯故障分量离散信号i_λ(kT)进行离散傅里叶变换，获得暂态零模电流纯故障分量离散傅里叶变换序列

步骤23、根据S变换与傅里叶变换之间的对应关系，利用暂态零模电流纯故障分量离散傅里叶变换序列

获得暂态零模电流纯故障分量信号的一维离散S变换矩阵

步骤24、对暂态零模电流纯故障分量信号的一维离散S变换矩阵

中各元素求模，得到S变换模矩阵。

5.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3中，所述根据各检测装置或各馈线自动化终端在所有频率点的暂态零模电流能量与一整条馈线上所有检测装置或馈线自动化终端在特征频率序列频段内各频率点的暂态零模电流能量和之比，获取各检测装置或各馈线自动化终端在一整条馈线上的能量比重，具体包含以下步骤：

步骤31、根据各检测装置或各馈线自动化终端的S变换模矩阵，获取各检测装置或各馈线自动化终端在单相接地故障后各个频率点f_n下的暂态能量值E_{λ_n}，将最大暂态能量值E_max对应的频率点f_t作为基准频率点，并根据选定的数据窗，获得各检测装置或各馈线自动化终端特征频率序列；

步骤32、将一整条馈线系统上所有检测装置或馈线自动化终端的特征频率序列内各频率点的暂态零模电流能量值对应求和，得到一整条馈线系统的暂态零模电流能量和E_SUM；

步骤33、在特征频率序列内，各检测装置或各馈线自动化终端在各频率点f_n下的暂态零模电流能量值E_{λ_n}与一整条馈线系统的暂态零模电流能量和E_SUM之比，得到各检测装置或各馈线自动化终端在一整条馈线系统中所占的能量比重。

6.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4中，所述获取各检测装置或各馈线自动化终端对应于其余相邻检测装置或馈线自动化终端的能量相对熵值如下：

$M_{\mathrm{\ρv}}=\underset{n}{\mathrm{\Σ}}\left|q_{\mathrm{\ρ}\_n}\ln \frac{q_{\mathrm{\ρ}\_n}}{q_{v\_n}}\right|$

其中，q_{ρ_n}、q_{v_n}分别为第ρ个检测装置或馈线自动化终端、第v个检测装置或馈线自动化终端在各频率点f_n下的能量比重，ρ、v均为自然数。

7.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5具体包括如下步骤：

步骤51、按照同一方向，将一整条馈线上所有相邻检测装置或相邻馈线自动化终端的能量相对熵值组成一组数据序列后比较大小，将能量相对熵值最大的两个相邻检测装置或相邻馈线自动化终端之间的区段作为可能故障区段；

步骤52、按照所有方向，将一整条馈线系统上所有相邻检测装置或相邻馈线自动化终端的能量相对熵数值所组成的所有数据序列进行比较。若步骤51中定义的可能故障区段的能量相对熵值仍为最大，则该可能故障区段即为故障区段，故障判定过程结束；

步骤53、若出现可能故障区段不一致情况，即某一区段在一种组合方式下的能量相对熵值小于其他区段的能量相对熵值，但同时该区段在剩余的组合方式下的能量相对熵值又均大于其他区段的能量相对熵值时，则在所有的组合方式比较完毕后，将出现次数最多的可能故障区段判定为故障区段，故障判定过程结束。

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