基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法

摘要

本发明公开了一种基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其基于负载侧电压三相相位之间的关系对单相断线故障进行辨识。该方法包括：步骤S1：采用广域测量系统，对配电网保持在线监测；步骤S2：检测到发生故障时，判别故障是否是单相接地故障或单相断线故障，如果是，则进入步骤S3，否则结束故障辨识；步骤S3：利用广域测量系统中的分布式测量装置，同步采集故障t时刻的故障点远离母线一端的三相电压数据，并将采集到的三相电压数据进行存储；步骤S4：利用所存储的三相电压数据，计算三相中未发生故障的两相的电压向量之和与故障相的电压向量之间的夹角值θ；以及，步骤S5：基于夹角值θ辨识故障是否是单相断线故障。

权利要求

1.一种基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其特征在于：所述基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法包括：步骤S1：采用广域测量系统，对配电网保持在线监测；

步骤S2：检测到发生故障时，判别故障是否是单相接地故障或单相断线故障中的任一种，如果是，则进入下述步骤S3，否则结束故障辨识；

步骤S3：利用广域测量系统中的分布式测量装置，同步采集故障t时刻的故障点远离母线一端的三相电压数据，并将采集到的三相电压数据进行存储；

步骤S4：利用所存储的三相电压数据，计算三相中未发生故障的两相的电压向量之和与故障相的电压向量之间的夹角值θ；

步骤S5：基于所述夹角值θ辨识所述故障是否是单相断线故障。

2.根据权利要求1所述的基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其特征在于：在步骤S2中，检测到故障发生时，利用所述广域测量系统采集到的电压、电流数据，按照D型行波定位方法对故障进行区段定位，然后利用对称分量法得出正序、负序、零序电压、电流数据，并按照单相接地故障与单相断线故障的边界条件判别故障是否为单相接地故障或单相断线故障。

3.根据权利要求2所述的基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其特征在于：所述单相接地故障与单相断线故障的边界条件是：故障后零序电流不为零，且故障后正序电流和负序电流均小于故障前的电流。

4.根据权利要求1所述的基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其特征在于：在步骤S3中，通过分布式测量装置同时测量负载侧变压器三相的电压向量。

5.根据权利要求4所述的基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其特征在于：在步骤S4中，通过下式来计算三相中未发生故障的两相的电压向量之和与故障相的电压向量之间的夹角值θ：其中，x1为未发生故障的两相的电压向量之和的横坐标，x2为故障相的电压向量的横坐标，y1为未发生故障的两相的电压向量之和的纵坐标，y2为故障相的电压向量的纵坐标。

6.根据权利要求5所述的基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其特征在于：定义故障前未发生故障的两相中一相的电压向量坐标值为(0,1)，并以所在直线作为y轴，垂直y轴线作为x轴，建立坐标系，并且以下所有向量计算都按照此坐标系进行计算，按照式UAL＝EA+UNO和UBL＝EB+UNO计算未发生故障的两相的电压向量之和，并转换为所建立坐标系中的坐标(x1,y1)，其中UNO是系统中性点电压，UAL是未发生故障的两相中一相的电压向量，EA是未发生故障的两相中所述一相的故障前故障上游电压，UBL是未发生故障的两相中另一相的电压向量，EB是未发生故障的两相中所述另一相的故障前系统电源侧电压；

根据下式计算故障相的电压向量，并转换为上述所建立坐标系中的坐标(x2,y2)：其中，UCL是故障相的电压向量，R0为接地过渡电阻，ZK是等效阻抗，UIA和UIB分别是未发生故障的两相线路对变压器的输入电压，UIC是故障相线路对变压器的输入电压。

7.根据权利要求6所述的基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其特征在于：在步骤S4中，在不同的接地过渡电阻R0值条件下，根据下式计算所述系统中性点电压UNO：其中，EC是三相中任一相的故障前系统电源侧电压，YK是与三相系统总电导，C是三相中任一相的线路对地分布电容，R0为接地过渡电阻；其中，0Ω

8.根据权利要求6或7所述的基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其特征在于：对于Y-Y型变压器，ZK＝2Z，其中Z是三相绕组中任一个的阻值。

9.根据权利要求6或7所述的基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其特征在于：对于Δ-Y型变压器，ZK＝(2/3)Z，其中Z是三相绕组中任一个的阻值。

10.根据权利要求7所述的基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其特征在于：在步骤S4中，还利用matlab软件对夹角值θ随着以log10(R0)形式表示的接地过渡电阻R0的变化情况进行计算。

11.根据权利要求7所述的基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其特征在于：将0Ω

12.根据权利要求1所述的基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其特征在于：在步骤S5中，当θ≥阈值θk时，判定为单相接地故障；当θ<阈值θk时，则判定为单相断线故障。

13.根据权利要求12所述的基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其特征在于：所述阈值θk为10°。

14.根据权利要求12所述的基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其特征在于：所述阈值θk为8°。

15.根据权利要求10或11所述的基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其特征在于：当所述夹角值θ始终大于10°并随着以log10(R0)形式表示的接地过渡电阻R0的增加而增加时，判定发生单相接地故障。

16.根据权利要求10或11所述的基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其特征在于：当所述夹角值θ始终等于零时，判定发生单相断线故障。

说明书

基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法

技术领域

[0001] 本发明涉及配电网线路故障辨识方法，具体涉及一种基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法。

背景技术

[0002] 配电网与用户直接相连，是电力系统的重要组成部分，其运行状态与用户的用电质量和人身安全直接相关。配电网单相断线故障发生后，故障下游负载侧三相电压出现明显的不平衡现象，导致电动机等三相动力设备缺相运行，最终因发热而烧毁，造成严重的经济损失。同时单相断线故障发生时往往还伴随着接地故障，这种断线接地故障与配电网中常见的单相接地故障不同，极有可能导致人畜触电、山林失火等安全事故，具有很高的危险性，对人民的生命财产安全造成巨大威胁。

[0003] 目前，虽然已经有许多学者专注于在配电网中利用单相断线故障的电压、电流特征进行故障辨识，如山东大学学者在研究中对三种不同接地情况下的单相断线故障的三相序电压、序电流进行了较为详细的分析，提出采用正、负序电流及其变化量作为单相断线故障辨识的判据，但是对接地过渡电阻的阻值范围考虑不足，实际辨识效果不理想。

[0004] 在我国以小电流接地方式为主的配电网中，由于单相断线故障与单相接地故障在电源侧的电气特征十分相似，以传统的集中式测量装置难以进行故障辨识，配电网在单相断线故障发生后可能继续保持运行数小时，严重威胁配电网的安全可靠运行。虽然单相断线故障与单相接地故障具有难以分辨的电源侧电气特征，但是这两种故障在负载侧却有着不同的电压特性。根据这一特点，为获取故障负载侧的故障信息，基于广域测量系统(WAMS，Wide Area Measurement System)对配电网进行分布式测量，并在此基础上进行故障辨识。

[0005] WAMS由全球定位系统(GPS)提供精准时标，获取高采样率、高精度的电流、电压以及频率信号，具有相量获取、同步采集以及数据实时处理的特性，可广泛用于全网运行监测控制，区域保护控制，故障诊断以及污染源定位等各个领域。

[0006] WAMS采用同步相角测量技术，将相量测量单元(PMU)布置在电网的关键监测点，实现对全网相量的同步采集。PMU通过GPS技术同步对时，将带有时标的信息发送至监控主站，调度人员根据同步信息实时监控电网的运行状态。WAMS系统被广泛应用于电力系统状态估计、电网暂态与稳态控制、继电保护与自动化控制、故障诊断与故障定位等多项高级运行分析之中。国外对于WAMS的研究开始于1990年前后，美国、西班牙等国家先后针对WAMS系统的同步量测、现场应用等方面进行了研究；我国对于WAMS系统的研究开始于2000年，研发重点关注相量量测装置的设计及使用。

[0007] 在WAMS的基础上，可以通过分布式测量装置对故障下游负载侧电压进行检测分析，并以此为依据对单相断线故障进行故障辨识，以解决目前配电网中单相断线故障辨识难的问题。

发明内容

[0008] 本发明主要公开一种利用广域测量系统对故障下游负载侧的三相电压进行同步测量，并对负载侧三相电压的相位关系进行计算分析，得出了一种基于三相电压向量夹角关系的单相断线故障辨识方法。

[0009] 本发明所提供的一种基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其特征在于：所述基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法基于负载侧电压三相相位之间的关系对单相断线故障进行辨识。

[0010] 优选地，所述基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法包括：

[0011] 步骤S1：采用广域测量系统，对配电网保持在线监测；

[0012] 步骤S2：检测到发生故障时，判别故障是否是单相接地故障或单相断线故障中的任一种，如果是，则进入下述步骤S3，否则结束故障辨识；

[0013] 步骤S3：利用广域测量系统中的分布式测量装置，同步采集故障t时刻的故障点远离母线一端的三相电压数据，并将采集到的三相电压数据进行存储；

[0014] 步骤S4：利用所存储的三相电压数据，计算三相中未发生故障的两相的电压向量之和与故障相的电压向量之间的夹角值θ；以及

[0015] 步骤S5：基于夹角值θ辨识所述故障是否是单相断线故障。

[0016] 优选地，在步骤S2中，当检测到故障发生时，利用所述广域测量系统采集到的电压、电流数据，按照D型行波定位方法对故障进行区段定位，然后利用对称分量法得出正序、负序、零序电压和/或电流数据，并按照单相接地故障与单相断线故障的边界条件判别故障是否为单相接地故障或单相断线故障。

[0017] 优选地，在步骤S2中，所述单相接地故障与单相断线故障的边界条件是:故障后零序电流不为零，且故障后正序电流和负序电流均小于故障前的电流。

[0018] 优选地，在步骤S3中，通过分布式测量装置同时测量负载侧变压器三相的电压向量。

[0019] 优选地，在步骤S4中，通过下式来计算三相中未发生故障的两相的电压向量之和与故障相的电压向量之间的夹角值θ：

[0020]

[0021] 其中，x1为未发生故障的两相的电压向量之和的横坐标，x2为故障相的电压向量的横坐标，y1为未发生故障的两相的电压向量之和的纵坐标，y2为故障相的电压向量的纵坐标。

[0022] 优选地，在所述基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法中，定义故障前未发生故障的两相中一相的电压向量坐标值为(0,1)，并以所在直线作为y轴，垂直y轴线作为x轴，建立坐标系，并且以下所有向量计算都按照此坐标系进行计算，按照式UAL＝EA+UNO和UBL＝EB+UNO计算未发生故障的两相的电压向量之和的坐标(x1,y1)，其中UNO是系统中性点电压，UAL是未发生故障的两相中一相的电压向量，EA是未发生故障的两相中所述一相的故障前系统电源侧电压，UBL是未发生故障的两相中另一相的电压向量，EB是未发生故障的两相中所述另一相的故障前系统电源侧电压；根据下式计算故障相的电压向量，并转换为上述所建立坐标系中的坐标(x2,y2)：

[0023]

[0024] 其中，UCL是故障相的电压向量，R0为接地过渡电阻，ZK是等效阻抗，UIA和UIB分别是未发生故障的两相线路对变压器的输入电压，UIC是故障相线路对变压器的输入电压。

[0025] 优选地，在步骤S4中，通过假设线路对地分布电容C＝4*10-7(F)，总电导YK＝2*jωC，等效阻抗Zk＝500(Ω)，在不同的R0值(0

[0026]

[0027] 其中，EC是三相中任一相的故障前系统电源侧电压，YK是与三相系统总电导，C是三相中任一相的线路对地分布电容，R0为接地过渡电阻。

[0028] 优选地，在上述式(7)中，对于Y-Y型变压器，ZK＝2Z，其中Z是三相绕组中任一个的阻值。

[0029] 优选地，在上述式(7)中，对于Δ-Y型变压器，ZK＝(2/3)Z，其中Z是三相绕组中任一个的阻值。

[0030] 优选地，在步骤S4中，还利用matlab软件对夹角值θ随着以log10(R0)形式表示的接地过渡电阻R0的变化情况进行计算。

[0031] 优选地，将0

[0032] 优选地，在步骤S5中，当θ≥阈值θk时，判定为单相接地故障，当θ<阈值θk时，则判定为单相断线故障。

[0033] 优选地，在所述基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法中，所述阈值θk为10°。

[0034] 优选地，在所述基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法中，所述阈值θk为8°。

[0035] 优选地，在所述基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法中，当所述夹角值θ始终大于10°并随着以log10(R0)形式表示的接地过渡电阻R0的增加而增加时，判定发生单相接地故障。

[0036] 优选地，在所述基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法中，当所述夹角值θ始终等于零时，判定发生单相断线故障。

[0037] 相对于传统辨识方法，本申请对不同接地情况、不同接地过渡电阻阻值下的电源侧、负载侧等效电路模型进行了分析计算，得出的故障辨识方法具有较好的辨识准确度和较广泛的适用范围，为解决配电网单相断线故障辨识难题提出了一种可行有效的新方案。

附图说明

[0038] 图1是示意性示出单相接地故障系统等效电路的图。

[0039] 图2是示意性示出Y-Y型变压器等效电路的图。

[0040] 图3是示意性示出Δ-Y型变压器等效电路的图。

[0041] 图4是示意性示出单相接地故障负载侧电压向量的图。

[0042] 图5是示意性示出单相断线故障负载侧电压向量的图。

[0043] 图6示出夹角值θ与接地过渡电阻R0关系的图。

[0044] 图7是示意性示出实施例中建立的单回线配电网线路仿真拓扑结构的图。

[0045] 图8(a)至图8(c)是示出实施例中三组仿真故障的θ-R0关系的图，其中图8(a)是图7中线路5-6故障对应的θ-R0关系的图；图8(b)是图7中线路2-3故障对应的θ-R0关系的图；图
8(c)是线路12-13故障对应的θ-R0关系的图。

具体实施方式

[0046] 下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。

[0047] 当单相接地故障发生时，假设故障相为C相，则系统的等效电路如图1所示。其中N为系统中性点，EA、EB、EC分别为A、B、C相故障前系统电源侧电压，CA、CB、CC分别为A、B、C相线路对地分布电容，YKA、YKB、YKC分别为与CA、CB、CC并联的系统右侧的对地电导，R0为接地过渡电阻。

[0048] 设故障后系统中性点电压为UNO，则根据系统中性点电压计算公式，有：

[0049]

[0050] 在式(1)中：YA、YB、YC分别为A、B、C相对地电导总和。

[0051] 根据图1的等效电路，可以计算出各相对地电导总和YA、YB、YC：

[0052]

[0053] 同时假设系统三相的线路性质一致，即：

[0054]

[0055] 结合式(1)、(2)和(3)，得到系统的中性点电压表达式：

[0056]

[0057] 常用的配电变压器有Y-Y型与Δ-Y型两种接线方式。

[0058] 对于Y-Y型变压器，其等效电路如图2所示，其中UIA、UIB、UIC分别为A、B、C三相线路对变压器的三相输入电压；CA、CB、CC分别为三相线路的对地分布电容；ZA、ZB、ZC分别为变压器的三相绕组阻值；R0为接地过渡电阻。

[0059] 由于配电网线路对地分布电容CA、CB、CC很小，根据公式1/jωC换算得到的阻抗远远大于变压器的三相绕组的阻抗ZA、ZB、ZC与接地过渡电阻R0。因此在这种情况下对变压器等效电路进行计算时可以忽略经过CA、CB流入大地的电流，将其视为断路，并且R0与CC并联阻抗值可以视为R0。同时假设变压器三相绕组对称，即三相绕组阻值ZA＝ZB＝ZC＝Z1。对图2的电路进行计算，得到Y-Y型变压器C相(即，故障相)一次侧电压值UCL：

[0060]

[0061] 接着对Δ-Y型变压器(其等效电路如图3所示)进行相似的分析计算。图中UIA、UIB、UIC分别为A、B、C三相线路对变压器的三相输入电压，CA、CB、CC分别为三相线路的对地分布电容，ZAB、ZBC、ZAC分别为变压器的三相绕组；R0为接地过渡电阻。同理忽略配网线路对地分布电容的影响，并且三相绕组阻值ZAB＝ZBC＝ZCA＝Z2。得到Δ-Y型变压器C相(即，故障相)一次侧电压值UCL：

[0062]

[0063] 通过将式(5)与式(6)中与绕组阻抗相关的项记为等效阻抗Zk，可以将式(5)与式(6)统一为以下形式，作为故障相电压向量UCL的表达式：

[0064]

[0065] 而对于单相断线故障来说，负载侧的电压分析过程与单相接地故障的基本保持一致，只是由于断线的影响，C相的输入电压UIC变为0。故对式(7)稍作修改即可得到负载侧变压器C相(即，故障相)一次侧电压值UCL表达式：

[0066]

[0067] 对于单相接地故障，假设C相(即，故障相)输入电压UIC等于电源侧的C相电压，并基于式(7)记 为Uk，则Uk向量始终与(UIA+UIB)向量方向相同。由此可以得出如图4所示的负载侧的电压向量图。

[0068] 而对于单相断线故障，C相的输入电压UIC变为0。基于式(8)，对单相断线故障的负载侧进行向量图分析，如图5所示。

[0069] 通过对比图4与图5可知，对于单相接地故障，故障后C相测量到的电压UCL为UIC与Uk的向量和，其向量方向(即，UCL的相位)与UIC和Uk的幅值相位直接相关。因此，随着系统参数与故障发生条件的变化，单相接地故障的负载侧故障相电压UCL的相位与幅值都会有显著的变化。而对于单相断线故障，无论式(8)中的参数ZK与R0如何变化，单相断线故障的负载侧电压UCL向量始终与(UIA+UIB)向量方向相同。因此，系统参数与故障发生条件对这一相位关系基本没有影响。也就是说，利用负载侧电压三相相位之间的关系对单相断线故障进行辨识是一种可行有效的思路。

[0070] 通过对故障电压特征的对比分析，可以得出利用故障后负载侧变压器电压进行单相断线故障与单相接地故障的故障辨识的一个基本思路：假设C相为故障相，同时通过分布式测量装置测量负载侧变压器的三相电压向量UAL、UBL和UCL，计算三相中未发生故障的两相的向量之和(UAL+UBL)与故障相向量UCL之间的夹角值θ，并设定一个阈值θk。当θ<θk时，判定故障为单相断线故障，否则判定为单相接地故障。

[0071] 从理论上来说，单相断线故障的夹角θ始终等于零，故仅需要对单相接地故障的夹角θ进行分析即可确定阈值θk的合理值。假设线路对地分布电容C＝4*10-7(F)，总电导YK＝2*jωC，等效阻抗Zk＝500(Ω)，利用matlab软件对单相接地故障的夹角θ随着接地过渡电阻R0(以log10(R0)形式表示)的变化情况进行计算。

[0072] 具体地，在matlab软件中在不同的R0值(0

[0073]

[0074] 其中，x1为发生故障的两相的电压向量之和的横坐标；x2为故障相的电压向量的横坐标；y1为发生故障的两相的电压向量之和的纵坐标；y2为故障相的电压向量的纵坐标。

[0075] 将不同R0值(0

[0076] 从图6可以看出，对于一般的配电网来说，在发生单相接地故障后，向量(UAL+UBL)与UCL的夹角θ始终大于10°，并且随着接地过渡电阻R0的增加而增加；而在发生单相断线故障后，该夹角θ始终等于零。考虑到测量误差等因素的影响，将阈值θk设置为8°以增加判别的准确性。

[0077] 因此，基于上述分析，本发明提供一种基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法，其基于负载侧电压三相相位之间的关系对单相断线故障进行辨识。

[0078] 上述方法大体包括以下步骤：

[0079] 步骤S1：采用广域测量系统，对配电网保持在线监测；

[0080] 步骤S2：检测到发生故障时，判别故障是否是单相接地故障或单相断线故障中的任一种，如果是，则进入下述步骤S3，否则结束故障辨识；

[0081] 步骤S3：利用广域测量系统中的分布式测量装置，同步采集故障t时刻的故障点远离母线一端的三相电压数据，并将采集到的三相电压数据进行存储；

[0082] 步骤S4：利用所存储的三相电压数据，计算三相中未发生故障的两相的电压向量之和与故障相的电压向量之间的夹角值θ；以及

[0083] 步骤S5：基于夹角值θ辨识上述故障是否是单相断线故障。

[0084] 其中，在步骤S2中，当检测到故障发生时，利用广域测量系统采集到的电压、电流数据，按照D型行波定位方法对故障进行区段定位，然后利用对称分量法得出正序、负序、零序电压、电流数据，并按照单相接地故障与单相断线故障的边界条件判别故障是否为单相接地故障或单相断线故障。

[0085] 在步骤S3中，通过分布式测量装置同时测量负载侧变压器三相的电压向量。

[0086] 在步骤S4中，基于三相中未发生故障的两相的电压向量之和的坐标(x1,y1)与故障相的电压向量的坐标(x2,y2)，通过下式(9)来计算三相中未发生故障的两相的电压向量之和与故障相的电压向量之间的夹角值θ：

[0087]

[0088] 其中，x1为未发生故障的两相的电压向量之和的横坐标，x2为故障相的电压向量的横坐标，y1为未发生故障的两相的电压向量之和的纵坐标，y2为故障相的电压向量的纵坐标。

[0089] 在上述方法中，首先定义故障前A相(即，未发生故障的两相中的一相)电压向量坐标值为(0,1)，并以所在直线作为y轴，垂直y轴线作为x轴，建立坐标系，并且以下所有向量计算都按照此坐标系进行计算。按照式UAL＝EA+UNO和UBL＝EB+UNO计算未发生故障的两相的电压向量之和并转换成上述坐标系中的坐标(x1,y1)，其中UNO是系统中性点电压，UAL是未发生故障的两相中一相的电压向量，EA是未发生故障的两相中所述一相的故障前故障上游电压，UBL是未发生故障的两相中另一相的电压向量，EB是未发生故障的两相中所述另一相的故障前系统电源侧电压。

[0090] 在上述方法中，按照下式(7)计算故障相的电压向量，并转换为上述所建立的坐标系中的坐标(x2,y2)：

[0091]

[0092] 其中，UCL是故障相的电压向量，R0为接地过渡电阻，ZK是等效阻抗，UIA和UIB分别是未发生故障的两相线路对变压器的输入电压，UIC是故障相线路对变压器的输入电压。

[0093] 在步骤S4中，假设线路对地分布电容C＝4*10-7(F)，总电导YK＝2*jωC，等效阻抗Zk＝500(Ω)，在不同的R0值(0

[0094]

[0095] 其中，EC是三相中任一相的故障前系统电源侧电压，YK是与三相中任一相的线路对地分布电容并联的系统右侧的对地电导，C是三相中任一相的线路对地分布电容，R0为接地过渡电阻。

[0096] 在步骤S4中，还利用matlab软件对夹角值θ随着以log10(R0)形式表示的接地过渡电阻R0的变化情况进行计算。优选地，将不同R0值(0

[0097] 优选地，在步骤S5中，当θ≥阈值θk时，判定为单相接地故障，当θ<阈值θk时，则判定为单相断线故障。

[0098] 优选地，在所述基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法中，所述阈值θk为10°。

[0099] 优选地，在所述基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法中，所述阈值θk为8°。

[0100] 优选地，在所述基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法中，当所述夹角值θ始终大于10°并随着以log10(R0)形式表示的接地过渡电阻R0的增加而增加时，判定发生单相接地故障。

[0101] 优选地，在所述基于分布式测量的配电网单相断线故障辨识方法中，当所述夹角值θ始终等于零时，判定发生单相断线故障。

[0102] 实施例

[0103] 使用PSCAD/EMTDC软件建立单回线配电网线路的仿真模型，线路额定电压为10kV，其拓扑图如图7所示。在图7配网线路中不同位置设置几组故障，每组故障中包含单相断线故障与单相接地故障。所设置的故障位置分别位于图7中的线路5-6、线路2-3与线路12-13处，对故障发生后故障下游的变压器一次侧电压进行测量。

[0104] 在线路5-6、线路2-3、线路12-13三组故障中，所测量的下游变压器编号分别为E、D、J。通过改变接地过渡电阻R0(0

[0105] 在图8中，可以看出三组故障夹角θ随R0变化的共同特点：单相断线故障的夹角值θ几乎不随R0变化，一直保持在0°附近；而单相接地故障的夹角值θ与R0基本成正相关，并随着R0增大上升趋势渐缓。通过仿真得出的两种故障夹角θ随R0的变化趋势与通过理论计算得出的结果基本一致。

[0106] 从图中可以看出，在接地电阻较大(log10(R0)>2，即R0>100Ω)时，单相断线故障的夹角θ始终小于为8°的理论阈值θk，而单相断线故障夹角θ始终大于8°。因此，通过比较夹角值θ和理论阈值θk，可以准确地对两种故障进行故障辨识。

[0107] 申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。