CN113504437A - 一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法 - Google Patents

一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法 Download PDF

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CN113504437A
CN113504437A CN202110879300.1A CN202110879300A CN113504437A CN 113504437 A CN113504437 A CN 113504437A CN 202110879300 A CN202110879300 A CN 202110879300A CN 113504437 A CN113504437 A CN 113504437A
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Suqian Sunlight Power Transmission And Distribution Engineering Co ltd
State Grid Jiangsu Electric Power Co ltd Suqian Power Supply Branch
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State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明提出的是一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法，该方法包括：1、根据故障定位启动判据，确定是否进行故障定位；2、提取各测量点的零序电流幅值并计算零序电流幅值差；3、选用相邻两测量点的零序电流幅值差作为密度空间聚类算法的输入；4、利用线路中单相接地故障时出现的最大过渡电阻及系统中最短的故障区间为基准设置DBSCAN半径参数；5、利用DBSCAN对健全区间及故障区间进行辨识分类。本发明的优点：1）本发明能够对小电阻接地系统下实现故障定位；2）本发明具有较高的定位精度，不受故障初相角、噪声等因素的影响，可靠性较高。

Description

一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法
技术领域
本发明涉及一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法，属于电网故障定位技术领域。
背景技术
伴随配电网电缆化率的不断提升，配电网电容电流由原来几十安培级上升到几百安培级，单相接地故障时电容电流补偿实现困难，灭弧效果不明显，配电网的中性点接地方式逐渐改造为小电阻接地方式，小电阻接地系统发生故障后，不管是金属性接地、高阻接地，都要求能快速故障定位，便于故障的查找、隔离和处理，快速恢复送电，提高供电可靠性。
现有区段定位方法中并没有针对小电阻接地系统下故障定位方法的具体分析与讨论，现有方法在小电阻接地系统下是否依然可以进行精确定位尚有待验证；此外，如何与配网自动化相结合，减少量测设备的安装，提高信息的利用率，减少同步性及通信等问题对小电阻接地系统下故障定位的影响是亟待解决的问题。
鉴于此，在小电阻接地配电网中，精准的配电网故障定位技术，对于加快故障处理和供电恢复速度，为保护跳闸提供策略支持、减少因故障造成的停电损失、保障电力系统的稳定以及用电设备的安全具有重要意义。
发明内容
本发明提出的是一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法，其目的旨在解决现有技术无法在小电阻接地系统下实现故障定位的问题。
本发明的技术解决方案：一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法，该方法包括：
1、根据故障定位启动判据，确定是否进行故障定位；
2、提取各测量点的零序电流幅值并计算零序电流幅值差；
3、选用相邻两测量点的零序电流幅值差作为密度空间聚类算法(DBSCAN)的输入；
4、利用线路中单相接地故障时出现的最大过渡电阻及系统中最短的故障区间为基准设置DBSCAN半径参数；
5、利用DBSCAN对健全区间及故障区间进行辨识。
进一步地，所述根据故障定位启动判据，确定是否进行故障定位，具体流程包括如下：
(a)各出线首端测量设备实时测量三相电流、三相电压，并计算零序电流、零序电压；
(b)以五个采样点为一个数据窗，判断一个数据窗中，是否存在连续三个采样点的零序电流、零序电压满足公式（1）所示条件：
Figure 296553DEST_PATH_IMAGE001
（1）；
式（1）中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 896424DEST_PATH_IMAGE003
为时刻
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
的零序电流、零序电压的瞬时值，
Figure 178370DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
为时刻
Figure 362226DEST_PATH_IMAGE007
在前一个周期所对应的零序电流、零序电压的瞬时值，以0.02秒为一个周期，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure 27301DEST_PATH_IMAGE009
均为判断常量；
(c)从时刻
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE010
开始，若有连续三个数据窗满足公式（1）则可判断
Figure 980213DEST_PATH_IMAGE011
时刻为故障时刻，故障定位启动；若不满足，则可判断在该段时间内，无故障发生，不进行故障定位。
进一步地，所述提取各测量点的零序电流幅值并计算零序电流幅值差，包括计算故障区间零序电流幅值差和计算健全区间零序电流幅值差；所述计算健全区间零序电流幅值差包括计算故障点上游区间L 1n-1(n+1)的零序电流相量差和计算故障点下游区间L 3n-3(n+1)的零序电流相量差，所述计算故障区间零序电流幅值差具体包括计算故障区间L 3(n-1)- 3n首末端的零序电流相量差；典型的配电网拓扑如附图2所示，对分布式测量装置按照其位置进行编号mn，m代表当前分布式测量装置在系统中所在支路编号，n代表其在所在支路上的沿线排序序号，假设在L 3线路上发生单相接地故障，故障点为f。
进一步地，所述计算故障点上游区间L 1n-1(n+1)的零序电流相量差，具体如公式（2）：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE012
（2）；
上式中，
Figure 574005DEST_PATH_IMAGE013
为故障点上游区间L 1n-1(n+1)的零序电流相量差，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 605678DEST_PATH_IMAGE015
分别为1n、1(n+1)节点距离故障点的距离。
进一步地，所述计算故障点下游区间L 3n-3(n+1)的零序电流相量差，具体如公式（3）：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE016
（3）；
上式中，
Figure 841487DEST_PATH_IMAGE017
是故障点下游区间L 3n-3(n+1)的零序电流相量差，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 648906DEST_PATH_IMAGE019
分别为3n、3(n+1)节点距离故障点的距离。
进一步地，对于故障区间L 3(n-1)- 3n而言，所述故障区间L 3(n-1)- 3n首末端的零序电流相量差为区间L 3(n-1)- f 部分的零序电流和区间L f- 3n 部分的零序电流之和，具体如公式（4）：
Figure DEST_PATH_IMAGE020
（4）；
上式中
Figure 413600DEST_PATH_IMAGE021
是故障区间L 3(n-1)- 3n首末端的零序电流相量差，
Figure 342022DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure 522468DEST_PATH_IMAGE023
分别为3(n-1)、3n节点距离故障点的距离，
Figure 715552DEST_PATH_IMAGE024
与
Figure 447884DEST_PATH_IMAGE025
分别为流过接地小电阻和线路n的零序电流。
以上各式中，
Figure 234575DEST_PATH_IMAGE026
为线路首端的零序电压，
Figure 77766DEST_PATH_IMAGE027
为故障线路的零序阻抗。
进一步地，所述故障区间进行辨识的判据为：选用相邻两测量点的零序电流幅值差作为故障区间辨识的判据，并定义
Figure 892400DEST_PATH_IMAGE028
故障区间定位函数，具体如公式（5）：
Figure 671001DEST_PATH_IMAGE029
（5）；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE030
、
Figure 538462DEST_PATH_IMAGE031
分别表示分布式测量装置mn与m（n+1）的零序电流，则
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE032
表示相邻两测量点的零序电流幅值差，对于故障线路而言，零序电流幅值差会在故障区间处出现激增，其余各区间其零序电流幅值差都极小，具体判断方法为：若零序电流幅值差大于常数K，则为故障区间，否则为健全区间；所述常数K的取值根据实际线路的拓扑结构，提前通过仿真确定。
进一步地，所述密度空间聚类算法（DBSCAN）需要预先设置半径参数
Figure 654186DEST_PATH_IMAGE033
以及最小数目MinPts，以健全线路的零序电流幅值差的最小值为基准设置半径参数
Figure 821862DEST_PATH_IMAGE033
，最小数目MinPts设置为3，即在
Figure 394533DEST_PATH_IMAGE033
邻域中有3个数据点即为健全区间，不符合的即为故障区间。
进一步地，所述利用DBSCAN对健全区间及故障区间进行辨识分类，具体包括：
(a)利用快速傅里叶变换提取各测量点的零序电流幅值，并存储于矩阵
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE034
中，具体如公式（6）：
Figure 483711DEST_PATH_IMAGE035
（6）；
(b)计算
Figure 809650DEST_PATH_IMAGE036
中相邻两元素的零序电流幅值差
Figure 97412DEST_PATH_IMAGE037
，并将其存储于矩阵
Figure 76870DEST_PATH_IMAGE038
中，具体如公式（7）：
Figure DEST_PATH_IMAGE039
（7）；
(c)剔除
Figure 420389DEST_PATH_IMAGE040
含线路末端测量点计算的数据，形成矩阵D 2m ；
(d)利用线路中单相接地故障时可能出现的最大过渡电阻及系统中最短的故障区段设置DBSCAN中半径参数
Figure 284439DEST_PATH_IMAGE033
；
(e)利用DBSCAN对矩阵D 2m 中数据进行分类，若该分类结果中有区段被标记为故障区段，则作为定位结果输出；否则，则判断故障发生于母线或线路末端，利用
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE041
中被剔除的数据再次进行DBSCAN分类；
(f)若二次分类中存有区段被标记为故障区段，则判断故障发生于线路末端，根据线路拓扑，确定故障区段；若二次分类中依然没有区段被标记为故障区段，则判断故障发生于母线，故障区段定位结束。
进一步地，所述根据故障定位启动判据，确定是否进行故障定位时，可将配电网每条支路两个分布式测量装置之间定义为一个区间，对每个区间进行根据故障定位启动判据，确定是否进行故障定位；与将线路首末端之间定义为一个区段相比，缩短了区段的长度，提高了区段定位的精度，有利于故障范围的缩小和故障位置的精确查找。
本发明的优点：
1）本发明能够对小电阻接地系统下实现故障定位；
2）本发明具有较高的定位精度，不受故障初相角、噪声等因素的影响，可靠性较高。
附图说明
附图1为本发明一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法的流程示意图。
附图2为典型配电网拓扑示意图。
具体实施方式
一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法，该方法包括：
1、根据故障定位启动判据，确定是否进行故障定位；
2、提取各测量点的零序电流幅值并计算零序电流幅值差；
3、选用相邻两测量点的零序电流幅值差作为密度空间聚类算法(DBSCAN)的输入；
4、利用线路中单相接地故障时可能出现的最大过渡电阻及系统中最短的故障区间为基准设置密度空间聚类算法(DBSCAN)的半径参数；
5、利用密度空间聚类算法(DBSCAN)对健全区间及故障区间进行辨识分类。
所述根据故障定位启动判据，确定是否进行故障定位时，可将配电网每条支路两个分布式测量装置之间定义为一个区间，对每个区间进行根据故障定位启动判据，确定是否进行故障定位；与将线路首末端之间定义为一个区段相比，缩短了区段的长度，提高了区段定位的精度，有利于故障范围的缩小和故障位置的精确查找。
所述根据故障定位启动判据，确定是否进行故障定位，具体流程包括如下：
(a)各出线首端测量设备实时测量三相电流、三相电压，并计算零序电流、零序电压；
(b)以五个采样点为一个数据窗，判断一个数据窗中，是否存在连续三个采样点的零序电流、零序电压满足公式（1）所示条件：
Figure 754604DEST_PATH_IMAGE042
（1）；
式（1）中，
Figure DEST_PATH_IMAGE043
、
Figure 904962DEST_PATH_IMAGE003
为时刻
Figure 375258DEST_PATH_IMAGE044
的零序电流、零序电压的瞬时值，
Figure DEST_PATH_IMAGE045
、
Figure 988205DEST_PATH_IMAGE046
为时刻
Figure DEST_PATH_IMAGE047
在前一个周期所对应的零序电流、零序电压的瞬时值，以0.02秒为一个周期，
Figure 188243DEST_PATH_IMAGE048
、
Figure 916027DEST_PATH_IMAGE049
均为判断常量；
(c)从时刻
Figure 998253DEST_PATH_IMAGE050
开始，若有连续三个数据窗满足公式（1）则可判断
Figure 830205DEST_PATH_IMAGE044
时刻为故障时刻，故障定位启动；若不满足，则可判断在该段时间内，无故障发生，不进行故障定位。
所述
Figure 822432DEST_PATH_IMAGE051
、
Figure 580172DEST_PATH_IMAGE052
的取值方法为：其取值主要与故障时的过渡电阻有关，在实际工程应用中，提前进行仿真，在所搭建的配电网模型中，进行不同过渡电阻下的单相接地故障实验，由于故障发生后，零序电流、电压均呈单调增加趋势，因此仅需利用故障后第一个数据窗数据确定判断常量的取值；计算在故障发生时刻后第一个数据窗内，零序电流、电压瞬时值的变化量，并以此确定
Figure 884114DEST_PATH_IMAGE053
、
Figure DEST_PATH_IMAGE054
的取值；后期实际中，若出现未动作情况，再根据实际情况对
Figure 221555DEST_PATH_IMAGE053
、
Figure 333867DEST_PATH_IMAGE052
取值进行调整。
所述提取各测量点的零序电流幅值并计算零序电流幅值差，包括计算故障区间零序电流幅值差和计算健全区间零序电流幅值差；典型的配电网拓扑如附图2所示，对分布式测量装置按照其位置进行编号mn，m代表当前分布式测量装置在系统中所在支路编号，n代表其在所在支路上的沿线排序序号，假设在L 3线路上发生单相接地故障，故障点为f；所述计算健全区间零序电流幅值差包括计算故障点上游区间L 1n-1(n+1)的零序电流相量差和计算故障点下游区间L 3n-3(n+1)的零序电流相量差，所述故障区间零序电流幅值差具体包括计算故障区间L 3(n-1)-3n首末端的零序电流相量差。
所述计算故障点上游区间L 1n-1(n+1)的零序电流相量差，具体如公式（2）：
Figure 761044DEST_PATH_IMAGE055
（2）；
上式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE056
为故障点上游区间L 1n-1(n+1)的零序电流相量差，
Figure 286703DEST_PATH_IMAGE057
、
Figure DEST_PATH_IMAGE058
分别为1n、1(n+1)节点距离故障点的距离，
Figure 162256DEST_PATH_IMAGE059
为线路首端的零序电压，
Figure DEST_PATH_IMAGE060
为故障线路的零序阻抗。
所述计算故障点下游区间L 3n-3(n+1)的零序电流相量差，具体如公式（3）：
Figure 83069DEST_PATH_IMAGE061
（3）；
上式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE062
是故障点下游区间L 3n-3(n+1)的零序电流相量差，
Figure 651454DEST_PATH_IMAGE063
、
Figure 70934DEST_PATH_IMAGE064
分别为3n、3(n+1)节点距离故障点的距离。
而对于故障区间L 3(n-1)- 3n而言，其零序电流幅值差为区间L 3(n-1)- f 部分的零序电流和区间L f- 3n 部分的零序电流之和：
Figure DEST_PATH_IMAGE065
（4）；
上式中
Figure 874811DEST_PATH_IMAGE066
是故障区间L 3(n-1)- 3n首末端的零序电流相量差，
Figure DEST_PATH_IMAGE067
、
Figure 794006DEST_PATH_IMAGE068
分别为3(n-1)、3n节点距离故障点的距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE069
与
Figure 267713DEST_PATH_IMAGE070
分别为流过接地小电阻和线路n的零序电流。
以上各式中，
Figure 299123DEST_PATH_IMAGE071
为线路首端的零序电压，
Figure DEST_PATH_IMAGE072
为故障线路的零序阻抗。
所述故障区间进行辨识的判据为：故障区间的零序电流幅值差远大于健全区间的零序电流幅值差，即
Figure 516477DEST_PATH_IMAGE073
；选用相邻两测量点的零序电流幅值差作为故障区间辨识的判据，并定义
Figure DEST_PATH_IMAGE074
故障区间定位函数，具体如公式（5）：
Figure 287250DEST_PATH_IMAGE075
（5）；
其中，
Figure 728595DEST_PATH_IMAGE076
、
Figure DEST_PATH_IMAGE077
分别表示分布式测量装置mn与m（n+1）的零序电流，则
Figure 450563DEST_PATH_IMAGE078
表示相邻两测量点的零序电流幅值差，对于故障线路而言，零序电流幅值差会在故障区间处出现激增，其余各区间其零序电流幅值差都极小，可以近似看作零，故障区间的零序电流幅值差远大于健全区间的零序电流幅值差，具体判断方法为：若零序电流幅值差大于常数K，则为故障区间，否则为健全区间；所述常数K的取值需要根据实际线路的拓扑结构，提前通过仿真确定；对于常用实际线路的拓扑结构，常数K的取值也可直接在0-0.1之间取值，比如：常数K的取值可直接优选为0.05或0.1。
所述利用线路中单相接地故障时可能出现的最大过渡电阻及系统中最短的故障区间为基准设置密度空间聚类算法(DBSCAN)的半径参数，具体包括基于密度的空间聚类算法（DBSCAN）需要预先设置半径参数
Figure 2768DEST_PATH_IMAGE033
以及最小数目MinPts，以健全线路的零序电流幅值差的最小值为基准设置半径参数
Figure 798685DEST_PATH_IMAGE033
，即线路中单相接地故障时可能出现的最大过渡电阻及系统中最短的故障区间为基准进行设置，而最小数目MinPts设置为3，即在
Figure 175047DEST_PATH_IMAGE033
邻域中有3个数据点即为健全区间，不符合的即为故障区间。
所述利用密度空间聚类算法(DBSCAN)对健全区间及故障区间进行辨识分类，具体的流程如下：
(a)利用快速傅里叶变换提取各测量点的零序电流幅值，并存储于矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE079
中，具体如公式（6）：
Figure 118732DEST_PATH_IMAGE080
（6）；
(b)计算
Figure 474627DEST_PATH_IMAGE079
中相邻两元素的零序电流幅值差
Figure DEST_PATH_IMAGE081
，并将其存储于矩阵
Figure 452947DEST_PATH_IMAGE082
中，具体如公式（7）：
Figure DEST_PATH_IMAGE083
（7）；
(c)剔除
Figure 206402DEST_PATH_IMAGE084
含线路末端测量点计算的数据，形成矩阵D 2m ；
(d)利用线路中单相接地故障时可能出现的最大过渡电阻及系统中最短的故障区段设置DBSCAN中半径参数
Figure 699700DEST_PATH_IMAGE033
；
(e)利用DBSCAN对矩阵D 2m 中数据进行分类，若该分类结果中有区段被标记为故障区段，则作为定位结果输出；否则，则判断故障发生于母线或线路末端，利用
Figure DEST_PATH_IMAGE085
中被剔除的数据再次进行DBSCAN分类；
(f)若二次分类中存有区段被标记为故障区段，则判断故障发生于线路末端，根据线路拓扑，确定故障区段；若二次分类中依然没有区段被标记为故障区段，则判断故障发生于母线，故障区段定位结束。
所述矩阵
Figure 796969DEST_PATH_IMAGE086
中包含所有相邻测量点零序电流幅值差，把其中含线路末端测量点的数据去掉形成矩阵D 2m ，形成矩阵D 2m 是除去线路末端测量点之外其他相邻测量点零序电流幅值差矩阵，这样在聚类的时候，先对矩阵D 2m 分类，若该分类结果中有区段被标记为故障区段，则将其作为定位结果输出；否则，则判断故障发生于母线或线路末端，然后再对那些被矩阵
Figure 426533DEST_PATH_IMAGE086
剔除的线路末端的数据聚类，若二次分类中有区段标记为故障区段，则判断故障发生在线路末端，根据线路拓扑，确定具体的故障区间；若二次分类中依然没有区段被标记为故障区段，则判断故障发生于母线。
仿真验证
为了验证本发明的可靠性和有效性，在PSCAD/EMTDC中搭建IEEE34节点系统进行仿真分析；该系统母线侧采用Y-△接法的110kV/10kV变压器，中性点设置为10
Figure DEST_PATH_IMAGE087
电阻接地，并设置有34个节点，33条线路；线路参数的设置中，电缆部分采用埋于地下1m的三芯电缆，采用YJV22-8.7/10kV-3×70型号电缆，架空线路部分采用贝杰龙模型。
为验证本发明所提区间定位方法的准确性，分别在母线、814-850、832-858、846-848区间上设置单相接地故障，以验证当故障发生在架空线路或电缆线路、线路末端及母线处时，在不同的过渡电阻的条件下，本发明所提的故障区间定位方法的准确性；故障发生在0.1s，采样频率为10kHz，具体的故障设置情况如表1所示。
表1 区间定位方法仿真设置
Figure 631117DEST_PATH_IMAGE088
案例1～6的故障区间定位结果如表2所示，从表2可以看出，本发明所提的故障区间定位方法在不同的故障位置下均能准确定位。
表2 案例1～6的故障区间定位结果
Figure DEST_PATH_IMAGE089
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法，其特征是包括：
1、根据故障定位启动判据，确定是否进行故障定位；
2、提取各测量点的零序电流幅值并计算零序电流幅值差；
3、选用相邻两测量点的零序电流幅值差作为密度空间聚类算法的输入；
4、利用线路中单相接地故障时出现的最大过渡电阻及系统中最短的故障区间为基准设置DBSCAN半径参数；
5、利用DBSCAN对健全区间及故障区间进行辨识分类。
2.根据权利要求1所述的一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法，其特征是所述根据故障定位启动判据，确定是否进行故障定位，具体包括如下：
(a)各出线首端测量设备实时测量三相电流、三相电压，并计算零序电流、零序电压；
(b)以五个采样点为一个数据窗，判断一个数据窗中，是否存在连续三个采样点的零序电流、零序电压满足公式（1）所示条件：
Figure 410162DEST_PATH_IMAGE001
（1）；
式（1）中，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 739512DEST_PATH_IMAGE003
为时刻
Figure DEST_PATH_IMAGE004
的零序电流、零序电压的瞬时值，
Figure 735150DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为时刻
Figure 466345DEST_PATH_IMAGE007
在前一个周期所对应的零序电流、零序电压的瞬时值，以0.02秒为一个周期，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure 23491DEST_PATH_IMAGE009
均为判断常量；
(c)从时刻
Figure DEST_PATH_IMAGE010
开始，若有连续三个数据窗满足公式（1）则可判断
Figure 574558DEST_PATH_IMAGE004
时刻为故障时刻，故障定位启动；若不满足，则可判断在该段时间内，无故障发生，不进行故障定位。
3.根据权利要求1所述的一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法，其特征是所述提取各测量点的零序电流幅值并计算零序电流幅值差，包括计算故障区间零序电流幅值差和计算健全区间零序电流幅值差；所述计算健全区间零序电流幅值差包括计算故障点上游区间L 1n-1(n+1)的零序电流相量差和计算故障点下游区间L 3n-3(n+1)的零序电流相量差，所述计算故障区间零序电流幅值差具体包括计算故障区间L 3(n-1)- 3n首末端的零序电流相量差。
4.根据权利要求3所述的一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法，其特征是所述计算故障点上游区间L 1n-1(n+1)的零序电流相量差，具体如公式（2）：
Figure 905045DEST_PATH_IMAGE011
（2）；
上式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE012
为故障点上游区间L 1n-1(n+1)的零序电流相量差，
Figure 490747DEST_PATH_IMAGE013
、
Figure DEST_PATH_IMAGE014
分别为1n、1(n+1)节点距离故障点的距离，
Figure 481444DEST_PATH_IMAGE015
为线路首端的零序电压，
Figure DEST_PATH_IMAGE016
为故障线路的零序阻抗。
5.根据权利要求3所述的一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法，其特征是所述计算故障点下游区间L 3n-3(n+1)的零序电流相量差，具体如公式（3）：
Figure 519807DEST_PATH_IMAGE017
（3）；
上式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE018
是故障点下游区间L 3n-3(n+1)的零序电流相量差，
Figure 857247DEST_PATH_IMAGE019
、
Figure 828614DEST_PATH_IMAGE020
分别为3n、3(n+1)节点距离故障点的距离，
Figure 632622DEST_PATH_IMAGE021
为线路首端的零序电压，
Figure 456484DEST_PATH_IMAGE016
为故障线路的零序阻抗。
6.根据权利要求3所述的一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法，其特征是所述故障区间L 3(n-1)- 3n首末端的零序电流相量差为区间L 3(n-1)- f 部分的零序电流和区间L f- 3n 部分的零序电流之和，具体如公式（4）：
Figure 738561DEST_PATH_IMAGE022
（4）；
上式中
Figure 830014DEST_PATH_IMAGE023
是故障区间L 3(n-1)- 3n首末端的零序电流相量差，
Figure 929557DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 349037DEST_PATH_IMAGE025
分别为3(n-1)、3n节点距离故障点的距离，
Figure 825017DEST_PATH_IMAGE026
与
Figure 646343DEST_PATH_IMAGE027
分别为流过接地小电阻和线路n的零序电流，
Figure 409463DEST_PATH_IMAGE015
为线路首端的零序电压，
Figure 316239DEST_PATH_IMAGE028
为故障线路的零序阻抗。
7.根据权利要求1所述的一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法，其特征是所述故障区间进行辨识的判据为：选用相邻两测量点的零序电流幅值差作为故障区间辨识的判据，并定义
Figure 330332DEST_PATH_IMAGE029
故障区间定位函数，具体如公式（5）：
Figure 271743DEST_PATH_IMAGE030
（5）；
其中，
Figure 713088DEST_PATH_IMAGE031
、
Figure DEST_PATH_IMAGE032
分别表示分布式测量装置mn与m（n+1）的零序电流，则
Figure 700636DEST_PATH_IMAGE033
表示相邻两测量点的零序电流幅值差，对于故障线路而言，零序电流幅值差会在故障区间处出现激增，其余各区间其零序电流幅值差都极小，具体判断方法为：若零序电流幅值差大于常数K，则为故障区间，否则为健全区间；所述常数K的取值根据实际线路的拓扑结构，提前通过仿真确定。
8.根据权利要求1所述的一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法，其特征是所述密度空间聚类算法需要预先设置半径参数
Figure DEST_PATH_IMAGE034
以及最小数目MinPts，以健全线路的零序电流幅值差的最小值为基准设置半径参数
Figure 223146DEST_PATH_IMAGE034
，最小数目MinPts设置为3，即在
Figure 878119DEST_PATH_IMAGE034
邻域中有3个数据点即为健全区间，不符合的即为故障区间。
9.根据权利要求1所述的一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法，其特征是所述利用DBSCAN对健全区间及故障区间进行辨识分类，具体包括：
(a)利用快速傅里叶变换提取各测量点的零序电流幅值，并存储于矩阵
Figure 631311DEST_PATH_IMAGE035
中，具体如公式（6）：
Figure DEST_PATH_IMAGE036
（6）；
(b)计算
Figure 965209DEST_PATH_IMAGE037
中相邻两元素的零序电流幅值差
Figure DEST_PATH_IMAGE038
，并将其存储于矩阵
Figure 554060DEST_PATH_IMAGE039
中，具体如公式（7）：
Figure 204484DEST_PATH_IMAGE040
（7）；
(c)剔除
Figure DEST_PATH_IMAGE041
含线路末端测量点计算的数据，形成矩阵D 2m ；
(d)利用线路中单相接地故障时可能出现的最大过渡电阻及系统中最短的故障区段设置DBSCAN中半径参数
Figure 190895DEST_PATH_IMAGE034
；
(e)利用DBSCAN对矩阵D 2m 中数据进行分类，若该分类结果中有区段被标记为故障区段，则作为定位结果输出；否则，则判断故障发生于母线或线路末端，利用
Figure 684193DEST_PATH_IMAGE042
中被剔除的数据再次进行DBSCAN分类；
(f)若二次分类中存有区段被标记为故障区段，则判断故障发生于线路末端，根据线路拓扑，确定故障区段；若二次分类中依然没有区段被标记为故障区段，则判断故障发生于母线，故障区段定位结束。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种中性点小电阻接地配电网单相接地故障区间辨识方法，其特征是所述根据故障定位启动判据，确定是否进行故障定位时，将配电网每条支路两个分布式测量装置之间定义为一个区间，对每个区间进行根据故障定位启动判据，确定是否进行故障定位。
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