CN112485598A - 结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法，本发明由沿线各检测点检测零序电流突变能量快速启动，记录并校验故障波形的可靠性；在集中式或分布式的控制模式下，根据故障区段上下游暂态零序电流波形相关性低和幅值差距大的特征，两两计算相邻终端间暂态零序电流波形相关性和自身暂态零序电流的幅值；以暂态零序电流作为横轴，相关系数作为纵轴，建立二维坐标系，计算两相邻终端的故障特征距离，实现故障定位。该方法利用二维坐标，实现暂态零序电流波形相关性与幅值特征相结合，实现特征互补，扩大了故障点上下游暂态零序电流差异特征系数，进一步提高配电网小电流接地故障区段可识别度和定位准确度。

Description

结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法

【技术领域】

本发明属于电气技术领域，涉及一种结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法，适用于小电流接地系统发生单相接地故障时快速故障定位。

【背景技术】

目前，10kV及以下中低压配电网中性点广泛采用不接地或经消弧线圈接地方式运行。一方面，发生单相(小电流)接地故障时，故障信号微弱，不易检测，而单相接地故障发生频率高，加之配电网分支众多、负荷分布随机等原因，使的小电流接地故障定位成为配电网故障处理的一大技术难题；另一方面，大多数复杂或定位判据较多的故障定位算法对装置处理能力要求较高、误差增大，导致现场实用性变差。因此，寻找一种简单且可实现多信息结合的故障定位方法，对提高故障定位的速度和准确性具有重要意义。

【发明内容】

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法，包括以下步骤：

步骤1，各检测点检测零序电流突变能量作为启动条件；

步骤2，校验故障波形的可靠性；

步骤3，对零序电流信号进行滤波处理，提取特征频带内的暂态量，两两计算相邻终端间暂态零序电流波形相关性和自身暂态零序电流的幅值；

步骤4，以暂态零序电流作为横轴，相关系数作为纵轴，建立二维坐标系，计算两相邻终端的故障特征距离，位于故障区段的两检测点之间的特征距离最大，由此可确定故障区段。

本发明进一步的改进在于：

所述步骤1的具体方法如下：

步骤1-1，设置保护装置的启动判据：

|i₀(n)-i₀(n-mT)|≥k_rel|i₀(n-mT)| (1)

式中，i₀(n)为零序电流第n个采样点的瞬时值；i₀(n-mT)为零序电流第n个采样点在m个工频周波T前所对应的瞬时值，m为两段求取突变量原始数据的周期间隔，突变量取相邻周期，故m取值为1；k_rel为可靠系数；

步骤1-2，若在n个连续的采样点中有n-1个及以上采样点的幅值大于阈值，检测点启动记录故障信息并做下一步的处理，其中n>3；否则不启动，继续采样。

所述步骤2的具体方法如下：

校验故障录波数据可靠性判据为：

|I₀(t₀+2T)-I₀(t₀+T)|-|I₀(t₀-2T)-I₀(t₀-T)|>k_actI_act (2)

式中，I₀(t₀+2T)为t₀后第二个周波零序电流的有效值，I₀表示零序电流，t₀表示某一起始时刻，k_act为由用户设定的系数，I_act为不平衡电流阀值；k_act和I_act是避免不平衡电流引起误启动的参数，I_act根据系统参数设定，k_act根据用户需求设定；

若式(2)满足，则确认故障发生，若不满足则返回，继续监测。

根据故障区段上下游暂态零序电流波形相关性低和幅值差距大的特征：故障点上游暂态零序电流其值等于故障区段与母线之间的线路对地电容电流与除故障线路外系统的对地总电容电流之和；故障点下游暂态零序电流其值等于故障区段下游线路对地电容电流。

所述步骤3的具体方法如下：

相关系数ρ_mn按照式(3)计算：

式中，i_m0(t)和i_n0(t)分别为相邻两个监测终端的暂态零序电流，t为采样序列；

幅值按照式(4)计算：

式中，I_0k为暂态零序电流的幅值，

为暂态零序电流的瞬时值。

所述步骤4的具体方法如下：

利用式(5)计算两相邻终端的故障特征距离d_mn：

其中，I_m为表示m点处的暂态零序电流，I_n为表示n点处的暂态零序电流。

设置门槛为1.3。

一种结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位系统，包括：

零序电流突变能量检测模块，用于检测检测零序电流突变能量，作为启动判据；

波形校验模块，用于校验故障录波数据可靠性；

零序电流信号处理模块，用于对零序电流信号进行滤波处理，提取特征频带内的暂态量，两两计算相邻终端间暂态零序电流波形相关性和自身暂态零序电流的幅值；

故障特征距离计算模块，用于以暂态零序电流作为横轴，相关系数作为纵轴，建立二维坐标系，计算两相邻终端的故障特征距离，位于故障区段的两检测点之间的特征距离最大，由此可确定故障区段。

一种结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述方法的步骤。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

首先本发明由沿线各检测点检测零序电流突变能量快速启动，记录并校验故障波形的可靠性；在集中式或分布式的控制模式下，利用故障区段上下游暂态零序电流波形相关性低和幅值差距大的特征，两两计算相邻终端间暂态零序电流波形相关性和自身暂态零序电流的幅值；以暂态零序电流作为横轴，相关系数作为纵轴，建立二维坐标系，计算两相邻终端的故障特征距离，实现故障定位。本发明仅利用暂态零序电流信号，且不受中性点接地方式影响；通过引入故障特征距离概念，实现波形相关性与幅值差异特征的有效互补结合，扩大了故障区段差异系数，提高利用暂态零序电流实现故障定位的准确度；其次，本发明利用数学坐标的方式，原理简单易实现，将多判据合并为统一判据，增加了可实施性和定位的可靠性。

【附图说明】

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的故障定位方法的流程图；

图2为本发明的故障点上下游零序电流波形图；

图3为本发明m、n两点的故障特征距离的示意图，其中横坐标为暂态零序电流，纵坐标为相关系数；

图4为本发明实施例带分支线路的配电线路图；

图5为本发明实施例分布式故障定位实现流程图；

图6为本发明实施例协同过程时序图。

【具体实施方式】

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，本发明结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法，由沿线各检测点检测零序电流突变能量快速启动，记录并校验故障波形的可靠性；在集中式或分布式的控制模式下，根据故障区段上下游暂态零序电流波形相关性低和幅值差距大的特征，两两计算相邻终端间暂态零序电流波形相关性和自身暂态零序电流的幅值；以暂态零序电流作为横轴，相关系数作为纵轴，建立二维坐标系，计算两相邻终端的故障特征距离，实现故障定位。具体方法如下：

步骤1，各检测点检测零序电流突变能量作为启动条件，具体方法如下：

步骤1-1，设置保护装置的启动判据：

|i₀(n)-i₀(n-mT)|≥k_rel|i₀(n-mT)| (1)

式中，i₀(n)为零序电流第n个采样点的瞬时值；i₀(n-mT)为零序电流第n个采样点在m个工频周波T前所对应的瞬时值，m为两段求取突变量原始数据的周期间隔，本发明中突变量取相邻周期，故m取值为1；k_rel为可靠系数。所述保护装置泛指可以实现本方法的智能设备，如配电自动化中的配电终端设备和故障指示器设备或者变电站微机保护装置等。

步骤1-2，若在n个连续的采样点中有n-1个及以上采样点的幅值大于阈值，检测点启动记录故障信息并做下一步的处理，其中n>3；否则不启动，继续采样。

步骤2，校验故障波形的可靠性：

为避免因不平衡电流的浮动上升引起的故障误启动，校验故障录波数据可靠性判据为：

|I₀(t₀+2T)-I₀(t₀+T)|-|I₀(t₀-2T)-I₀(t₀-T)|>k_actI_act (2)

式中，I₀(t₀+2T)为t₀后第二个周波零序电流的有效值，I₀表示零序电流，t₀表示某一起始时刻，k_act为由用户设定的系数，I_act为不平衡电流阀值；“k_act”和“I_act”都是避免不平衡电流引起误启动的参数，一般来说，“I_act”根据系统参数设定，“k_act”根据用户需求设定。式(2)的含义是t₀后两个周波有效值之差与t₀前两个周波有效值之差的差。

若满足则确认故障发生，若不满足则返回，继续监测。

根据故障区段上下游暂态零序电流波形相关性低和幅值差距大的特征：

故障点上游暂态零序电流其值等于故障区段与母线之间的线路对地电容电流与除故障线路外系统的对地总电容电流之和；故障点下游暂态零序电流其值等于故障区段下游线路对地电容电流；二者波形不相似，幅值差异大，如图2所示。

步骤3，如图2所示，对零序电流信号进行滤波处理，提取特征频带内的暂态量，两两计算相邻终端间暂态零序电流波形相关性和自身暂态零序电流的幅值：

相关系数ρ_mn按照式(3)计算：

式中，i_m0(t)和i_n0(t)分别为相邻两个监测终端的暂态零序电流，t为采样序列；T为故障后一个工频周波，表示暂态零序电流的数据长度；

幅值按照式(4)计算：

式中，I_0k为暂态零序电流的幅值，

为暂态零序电流的瞬时值；

步骤4，以暂态零序电流作为横轴，相关系数作为纵轴，建立二维坐标系，如图3所示，利用式(5)计算两相邻终端的故障特征距离d_mn：

其中，I_m为表示m点处的暂态零序电流，I_n为表示n点处的暂态零序电流；

位于故障区段的两检测点之间的特征距离最大，由此可确定故障区段，通常设置门槛为1.3。

本发明结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法，将波形的相似性和幅值的特性结合用到判据之中，避免了单纯利用相似性或相似性和幅值分别利用造成的判据隔离。本发明利用了故障区段上下游暂态零序电流波形相关性和幅值特征建立二维坐标系，计算两相邻终端的故障特征距离，实现故障定位，实现暂态零序电流波形相关性与幅值特征相结合，特征互补，扩大了故障点上下游暂态零序电流差异特征系数，进一步提高配电网小电流接地故障区段可识别度和定位准确度。

本发明提供一种实施例，包括基于故障全信息比较的定位实现流程和基于故障特征值的定位实现流程。

所述基于故障全信息比较的定位实现流程，具体如下：

对于带分支(T型接线)的配电线路，任意支路发生接地故障时，母线至该分支故障点上游的暂态零序电流波形相似，幅值依次递增；故障区段两侧监测点波形不相似，幅值差异大；故障点下游或其它支路暂态零序电流为支路监测点至末端的对地电容电流，相邻监测点波形相似，幅值依次递减。如图4所示，在不同接地点发生单相接地故障时，根据故障特征距离的基本原理，相邻监测点比较结果如表1所示。

表1不同故障位置相邻终端比较结果

根据表1记录的比较结果可知，在T型接线处，选择主干线与分支线d_mn<d_set的支路为故障查找路径；当主干线与分支线相邻监测点均为首次d_mn>d_set且d_mp>d_set时，故障点位于T型接线处。此外，从表1计算结果也可发现，若采用单一的协同控制方法，在T型接线处则会出现定位误判。

本实施例采用将主从控制与协同控制相结合的控制方法实现故障定位，具体处理时序如图5所示。

故障发生后，线路各终端执行故障信息采集和数据预处理任务；然后根据协同控制原理，上游终端获取下游相邻终端的故障信息并计算故障特征值，以此来表征相邻终端间的故障特征；最后主控终端接收控制域内从终端上传的故障特征值，结合故障定位判据和出线拓扑结构，实现故障定位。通过邻域协同、区域主从的控制模式，实现定位任务的分层部署，避免大量录波数据的远程传输，减轻了主控终端集中处理的运算压力，且能够掌握全面的出线信息。

基于以上对分布式控制方法以及故障定位算法的分析，分布式故障定位的具体实现流程如下：

(1)系统正常运行时，主控终端通过静态配置或逐级查询方式，获取出线拓扑结构并建模、周期性的下发对时命令、实时采集三相及零序电流信号，并比较3个连续的采样点中，是否有2个及以上采样点的突变量满足如下条件：

|i₀(n)-i₀(n-T)|≥k_rel|i₀(n-T)|

式中，i₀(n)为零序电流第n个采样点的瞬时值；i₀(n-T)为零序电流第n个采样点在1个工频周波前所对应的瞬时值；K_rel为可靠系数，通常取2～5。

(2)当发生单相接地故障时，线路终端满足上式快速启动，记录自身的故障信息(包含故障起始时刻、终端地址信息以及暂态零序电流的录波数据)，并对数据进行预处理，包括录波数据的截取、滤波及计算暂态零序电流幅值I_0k。

(3)随后各终端根据配置的邻域拓扑信息，经LoRa通信网络，向下游相邻终端发送故障信息请求命令，等待相邻终端返回故障数据(一周波i₀)和I_0k的值后，分别计算相似系数ρ_mn和故障特征距离d_mn。

(4)计算完毕后，线路各监测终端将d_mn计算结果(包含地址信息和时间标签)上传至线路主控终端。

(5)主控终端将线路拓扑结构与上传的d_mn相结合，根据故障判据确定故障区段；最后将故障定位结果上传至主站或运维人员的移动设备上。

所述基于故障特征值的定位实现流程，具体如下：

结合故障定位算法，给出基于故障特征值的小电流接地故障区段定位过程，如图6所示。分布式故障定位系统采用主从控制模式，由线路终端采集故障信息，根据故障定位算法，就地计算故障特征值，然后统一上传至主控终端；主控终端结合拓扑结构和故障统一判据实现故障定位。该方式避免了传统主从控制模式时，大量录波数据的远程传输，减轻了主控终端集中处理的运算压力，且能发挥主从控制模式的优势。

基于以上分析，以突变量特征值为例(暂态无功功率同样适用)，小电流接地故障定位实现流程如下：

(1)系统正常运行时，各端实时采集三相及零模电压信号，比较3个连续的采样点中，是否有2个及以上采样点的突变量满足如下条件：

|u₀(n)-u₀(n-mT)|≥k_rel|u₀(n-mT)|

式中，u₀(n)为零序电流第n个采样点的瞬时值；u₀(n-mT)为零序电流第n个采样点在m个工频周波T前所对应的瞬时值，m取值为1；第n个采样点对应时刻称为故障起始时刻t₀，k_rel为可靠系数，通常取1～5。

(2)为避免因不平衡电压的浮动上升引起的故障误启动，按照下式校验故障录波数据，若满足则确认故障发生，若不满足则返回第1步继续监测。

|I₀(t₀+2T)-I₀(t₀+T)|-|I₀(t₀-2T)-I₀(t₀-T)|>k_actI_act

式中I₀(t₀+2T)为t₀后第二个周波零序电流的有效值。该式的含义是t₀后两个周波有效值之差与t₀前两个周波有效值之差的差。有效值计算公式为：

(3)线路终端取t₀后三个工频周波零序电流录波数据，通过低通滤波器获取低频波形，判断第一个极值点的前一个采样点斜率正负，根据曲线拟和原则，对故障波形进行拟和和修正。随后截取拟合曲线t₀后半个周波或第一个过零点的数据，计算S_m；

(4)线路终端将带有地址信息、时间标签等的故障特征值S_m统一上传至主控终端；

(5)主控终端运行故障算法，应用故障统一判据，实现故障定位，最后将定位结果上传至主站或运维人员的移动设备上。

根据故障定位过程介绍，给出主控终端收集到线路终端上传的故障特征值后，拓扑结构与故障特征值相融合原理。以突变量特征值为例，发生单相接地故障后，主控终端接收集控制域内各线路终端上传的突变量特征值S_m，形成故障信息对角矩阵G，G的定义式如下：

G＝Diag[S_m]

故障判断矩阵P由拓扑描述矩阵D和故障信息矩阵G相加而成，即：

P＝D+G

至此，实现了线路拓扑结构与故障信息的融合，最后应用故障统一判据，查找故障路径，确定故障所在区段。故障统一判据如下：

(a)p_ii>0(p_ii<0)，p_ij＝1；若p_jj<0(p_jj>0)，则故障位于节点i和节点j之间；

(b)p_ii>0(p_ii<0)，p_ij＝1，且p_ik＝1；若p_jj<0(p_jj>0)且p_kk<0(p_kk>0)，则故障位于节点i、j、k之间(T型节点处)；若p_jj<0(p_jj>0)，但p_kk>0(p_kk<0)，则故障位于节点k的下游；

(c)若故障查找路径中均满足p_ii>0(p_ii<0)，则故障点位于路径最末节点(最后启动)的下游。

基于以上两种实现流程的介绍，决策终端最后均只收到故障特征值，从而减轻了主控终端的数据处理压力；后者定位方式，从终端信息上传量很少，有利用NB_lot等通信技术的使用。对比发现，故障定位算法不同，其特征值的计算实现过程也不相同，因此实现分布式故障定位，一方面需加强系统相关建设，另一方面算法的研究也至关重要。

本发明一实施例提供的结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位系统。该实施例的定位系统包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各个方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。

所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。

所述结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位系统可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述可包括，但不仅限于，处理器、存储器。

所述处理器可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位系统的各种功能。

所述结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位系统集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，各检测点检测零序电流突变能量作为启动条件；

步骤2，校验故障波形的可靠性；

步骤3，对零序电流信号进行滤波处理，提取特征频带内的暂态量，两两计算相邻终端间暂态零序电流波形相关性和自身暂态零序电流的幅值；

步骤4，以暂态零序电流作为横轴，相关系数作为纵轴，建立二维坐标系，计算两相邻终端的故障特征距离，位于故障区段的两检测点之间的特征距离最大，由此可确定故障区段。

2.根据权利要求1所述的结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤1的具体方法如下：

步骤1-1，设置保护装置的启动判据：

|i₀(n)-i₀(n-mT)|≥k_rel|i₀(n-mT)| (1)

式中，i₀(n)为零序电流第n个采样点的瞬时值；i₀(n-mT)为零序电流第n个采样点在m个工频周波T前所对应的瞬时值，m为两段求取突变量原始数据的周期间隔，突变量取相邻周期，故m取值为1；k_rel为可靠系数；

步骤1-2，若在n个连续的采样点中有n-1个及以上采样点的幅值大于阈值，检测点启动记录故障信息并做下一步的处理，其中n>3；否则不启动，继续采样。

3.根据权利要求1所述的结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤2的具体方法如下：

校验故障录波数据可靠性判据为：

|I₀(t₀+2T)-I₀(t₀+T)|-|I₀(t₀-2T)-I₀(t₀-T)|>k_actI_act (2)

式中，I₀(t₀+2T)为t₀后第二个周波零序电流的有效值，I₀表示零序电流，t₀表示某一起始时刻，k_act为由用户设定的系数，I_act为不平衡电流阀值；k_act和I_act是避免不平衡电流引起误启动的参数，I_act根据系统参数设定，k_act根据用户需求设定；

若式(2)满足，则确认故障发生，若不满足则返回，继续监测。

4.根据权利要求3所述的结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法，其特征在于，根据故障区段上下游暂态零序电流波形相关性低和幅值差距大的特征：故障点上游暂态零序电流其值等于故障区段与母线之间的线路对地电容电流与除故障线路外系统的对地总电容电流之和；故障点下游暂态零序电流其值等于故障区段下游线路对地电容电流。

5.根据权利要求1所述的结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤3的具体方法如下：

相关系数ρ_mn按照式(3)计算：

式中，i_m0(t)和i_n0(t)分别为相邻两个监测终端的暂态零序电流，t为采样序列；

幅值按照式(4)计算：

式中，I_0k为暂态零序电流的幅值，

为暂态零序电流的瞬时值。

6.根据权利要求1所述的结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤4的具体方法如下：

利用式(5)计算两相邻终端的故障特征距离d_mn：

其中，I_m为表示m点处的暂态零序电流，I_n为表示n点处的暂态零序电流。

7.根据权利要求5所述的结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法，其特征在于，设置门槛为1.3。

8.一种结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位系统，其特征在于，包括：

零序电流突变能量检测模块，用于检测检测零序电流突变能量，作为启动判据；

波形校验模块，用于校验故障录波数据可靠性；

零序电流信号处理模块，用于对零序电流信号进行滤波处理，提取特征频带内的暂态量，两两计算相邻终端间暂态零序电流波形相关性和自身暂态零序电流的幅值；

故障特征距离计算模块，用于以暂态零序电流作为横轴，相关系数作为纵轴，建立二维坐标系，计算两相邻终端的故障特征距离，位于故障区段的两检测点之间的特征距离最大，由此可确定故障区段。

9.一种结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述方法的步骤。

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