技术摘要：
本发明公开了一种基于皮尔逊相关系数的单相接地故障定位方法，包括以下步骤，步骤一，提供一种数据采集单元，采集故障发生时的零序电压U0(t)与零序电流I0(t)；步骤二，根据中心差分法的求导公式计算零序电压U0(t)的导数U′0(t)；步骤三，根据基于统计学中的皮尔逊相关  全部
背景技术：
国内配电网系统主要采用中性点非有效接地的运行方式，其中又以中性点不接地 的运行方式为主，这种系统的故障大多部分是单相接地故障。当发生故障时，故障电流很 小，同时由于接地电弧不稳定使故障电流波形出现严重的畸变，因此很难通过这种复杂的 波形来对故障进行定位，只能靠人工拉线的方式来进行故障定位。但是近些年来，随着对电 力系统供电可靠性要求的提升、数据采集技术的发展以及关于小电流接地故障的理论研 究，研究学者已经在这类系统的单相接地故障定位方面取得了突破性的进展。 对于中性点不接地系统的单相接地故障定位方法，基于相似度的故障定位方法是 一种比较简单、实用、可靠的故障定位方法之一，该方法通过计算零序电压导数与零序电流 之间的相似度或者相邻两个零序电流之间的相似度来对故障进行定位，其中对于相似度的 计算，目前主要是采用余弦相似度计算公式来进行计算。但是由于设备采样误差的影响，会 导致采集得到的零序电压或零序电流数据中心不对称，往上或往下偏移，此时根据余弦相 似度计算公式计算得到的相似度是不准确的，因此需要一种更加准确的相似度计算方法， 使其能够消除中心不对称对相似度计算造成的误差。
技术实现要素：
本发明针对上述问题，克服现有技术的不足，提出一种基于皮尔逊相关系数的单 相接地故障定位方法，该方法利用统计学中的皮尔逊相关系数计算公式来计算零序电场导 数与零序电流的相似度，根据计算得到的相似度来对故障进行定位。该方法能够消除零序 电压或零序电流数据中心不对称引起的相似度计算误差，能够在一定程度上提高计算得到 的相似度，从而使故障定位的阈值更加容易设置，同时也提高了此方法能够判出的高阻接 地的上限。同时，该方法采用中心差分法来计算零序电压的导数，此方法计算结果更加准 确。另外，该方法具有自具性，能够进行就地式的故障判断，不需要上传大量数据，减少了通 讯系统的负担，也正因此，此方法对不同设备之间的时间同步要求不高。 本发明通过计算零序电压导数与零序电流之间的相似度来进行故障区段的定位。 该方法首先根据中心差分法对零序电压进行求导，然后根据统计学中的皮尔逊相关系数计 算公式求取零序电压导数与零序电流的相似度，最后根据计算得到的相似度来对故障进行 定位。 为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案： 一种基于皮尔逊相关系数的单相接地故障定位方法，包括以下步骤， 步骤一，提供一种数据采集单元，采集故障发生时的零序电压U0(t)与零序电流I0 (t)。 3 CN 111596164 A 说　明　书 2/4 页 步骤二，根据中心差分法的求导公式，计算零序电压U0(t)的导数U′0(t)。 步骤三，根据统计学中的皮尔逊相关系数计算公式，计算零序电压导数U′0(t)与 零序电流I0(t)的相似度ρ。 步骤四，根据计算得到的相似度ρ，确定是否为故障区段。 步骤二中的中心差分法的求导公式为， 其中，U′0(n)为第n个采样点的导数，U0(n 1)为第n 1个采样点的零序电压值，U0 (n-1)为第n-1采样点的零序电压值，Ts为采样周期。 步骤三中的皮尔逊相关系数的计算公式为， 其中，i0(n)为第n个点的零序电流值， 为零序电流的均值，U′0(n)为第n个点的零 序电压导数值， 为零序电压导数的均值，N为用于计算相似度的数据长度。 步骤四中的确定是否为故障区段的流程为，经过对大量现场数据的测试分析，首 先给相似度设置一个合适的负阈值，当计算得到的相似度小于负阈值时，此检测点位于故 障区域内，当计算得到的相似度大于负阈值时，此检测点位于故障区域外。 本发明的有益效果是：本发明一种基于皮尔逊相关系数的单相接地故障定位方 法，根据计算得到的零序电压导数与零序电流之间的相似度来准确地判定是否为故障区 段，此方法能够消除数据不中心对称对相似度的计算造成的误差，提高计算得到的相似度 值，从而能够更容易的设置阈值，同时，能够提高判出高阻接地故障的上限。另外，此方法具 有自具性，可以进行就地式的判断，因此，对各个设备之间的时间同步精度要求不是很高。 附图说明 图1为本发明故障定位方法总体流程图。 图2为本发明案例1中零序电压、零序电压导数与零序电流的波形。 图3为本发明案例2中零序电压、零序电压导数与零序电流的波形。 图4为本发明案例3中零序电压、零序电压导数与零序电流的波形。 图5为本发明案例4中零序电压、零序电压导数与零序电流的波形。 图6为本发明案例5中零序电压、零序电压导数与零序电流的波形。