【关键词】ID3决策树；谐振接地系统；单相接地；故障区段；定位

引言

谐振接地系统是一种特殊的中性点消弧线圈接地电力系统，能进行容性效应补偿，提高供配电安全性，降低故障点残流[1]。受谐振接地系统复杂的运行环境及运行负载变化影响，容易出现线路非正常电气连接问题，引发单相接地故障，造成设备损坏，甚至引发安全事故。谐振接地系统单相接地故障特点主要包括三种[2]：其一，由零序电压谐波及线路容抗引发的故障电流与电压波形畸变特征；其二，由外界环境及短间隙放电电弧变化引发的多形态特征[3]；其三，由接地位置引发的定位困难特征。进行单相接地故障区段定位不仅能提高供配电的可靠性，还能降低巡线负担、快速恢复区域供电。因此，对谐振接地系统单相接地故障区段定位方法进行研究很有必要。

事实上，受消弧线圈补偿作用影响，谐振接地系统单相接地故障电流相对微弱，故障特征不明显，定位难度较高，需要借助先进的量测技术[4]，实时获取故障信息。谭卫斌等[5]通过线路容流暂态信号进行离散采样滤波处理，但定位偏差较高。为了满足供配电安全要求，本研究基于ID3决策树设计了一种有效的谐振接地系统单相接地故障区段定位方法。

一、接地系统ID3决策树单相接地故障区段定位方法设计

（一）基于ID3决策树分析接地系统单相接地故障特性

ID3决策树属于高性能决策树算法，可以根据信息增益关系进行属性分类，提高决策的鲁棒性。因此，本研究基于ID3决策树算法分析了谐振接地系统单相接地故障特性。

第一步，选取足够的决策样本空间，在谐振接地系统不同的位置分配定位点，采集各个点位获取的信息，作为初始决策样本集；将对应的故障定位属性划分为两个不同的分支；对样本数据进行挖掘整理，确定谐振接地系统的故障平衡条件。当谐振接地系统处于完全补偿状态时，其内部条件满足串联谐振要求，电流幅值与容性电流满足某阈值范围，此时可以考虑欠补偿状态。当谐振接地系统处于电磁暂态过程时，其消弧线圈的补偿作用低下，存在等值回路噪声，可以利用小波阈值进行降噪处理。降噪处理后，所得到的区段定位阈值参量满足区段定位分解原则，可以根据单向序列差值完成故障区段特征提取[6]。基于此提取的故障区段特征排除了单向不对称影响，提高了区段定位的有效性。