【关键词】IMF 分量；配网；小电流接地；高阻接地；故障诊断方法

引言

配网是电力系统的重要组成部分，能够将电能输送到各个用户，确保用户的用电稳定性。小电流接地系统的优势，体现在中性点接地方式上。当故障发生时，不会形成短路回路，减小了故障电流，确保用电设备的安全。通过高阻接地，将高阻抗设备与中性点接地，形成更加安全的用电环境。然而，故障电流减小，增加了故障诊断、检测、排除的难度，同样会影响配网安全。针对此类问题，研究人员设计了多种诊断方法。

其中，文献[1]提出基于VMD-TEO与全信号采集的配网小电流接地系统高阻接地故障诊断方法，主要是利用VMD全信号测量，对故障电流、相电压和零序电压行波信号进行检测，并通过能量算子TEO进行行波测距，确保故障诊断的准确性。[1]然而，该方法容易受到噪声等因素影响，存在故障诊断失误的问题。文献[2]提出基于拐点密集区凹凸波动特性的配网小电流接地系统高阻接地故障诊断方法，主要是提取出接地故障特征分量，并选择拐点密集区进行归一化处理，得到各个馈线的凹凸波动特性，从而快速找出故障区间，实现故障准确诊断。[2]但是，该方法增加了大量的计算步骤，计算复杂度较高，无法适应高阻接地故障诊断场景。因此，本文结合了IMF分量的优势，设计了配网小电流接地系统高阻接地故障诊断方法。

一、配網小电流接地系统高阻接地故障IMF诊断方法设计

（一）提取配网小电流接地系统高阻接地故障特征

配网的电网结合越合理，供电可靠性越高，以辐射状结构设计，提高了电网的运行灵活性。高阻接地故障由高阻值设备接触树木、地面引起，接地介质不同，故障特征也不同[3]。纯电阻性高阻接地故障，故障电流较为微弱，不容易出现畸变，通过IMF分量放大故障特征，确保故障诊断效果。电弧性高阻接地故障，接地介质接触不稳定，故障特征更加复杂[4]。本文利用IMF分量，描述等效接地电阻升高引起的故障电流幅值特征、电弧性特征，确保后续故障诊断的准确性。电弧性特征通过热平衡方程来描述，公式如下：

式（1）中，g为电弧电导；t为故障开始时刻；d为导数；k为时间常数；ai为第i条线路的输入功率；p0为散热功率。