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龙图腾网获悉东北电力大学申请的专利直流配电网单极接地故障定位方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116243104B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310111088.3，技术领域涉及：G01R31/08；该发明授权直流配电网单极接地故障定位方法是由王鹤;卢羽;于华楠;李石强;边竞;李航宇;李国庆;王振浩设计研发完成，并于2023-02-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本直流配电网单极接地故障定位方法在说明书摘要公布了：一种直流配电网单极接地故障定位方法，属于电力直流配电网技术领域。本发明针对柔性直流配电网发生单极接地故障时，故障特征不明显造成的故障定位困难及故障特性受配电网中电力电子设备控制策略影响较大的问题，提出了一种基于故障零模电流稀疏性的直流配电网单极接地故障定位方法。首先建立零模网络下的MMC和DCDC换流器等效模型和系统单极接地故障的等值电路，在此基础上分析故障零模电流的稀疏特性。然后提取分布测点处的零模电压形成节点零模电压方程，通过压缩感知算法重构出故障零模电流稀疏量，实现快速准确的故障定位。大量仿真结果表明本发明所提方法在不受换流器控制策略影响下能够快速、准确识别故障线路，且对测点数量要求低，同时具有较好的耐受过渡电阻和负荷变化能力。

本发明授权直流配电网单极接地故障定位方法在权利要求书中公布了：1.一种直流配电网单极接地故障定位方法，其特征在于：其步骤是： S1、故障节点零模电压方程 列写零模节点电压方程如式16： 式中，矩阵YM×Mω为节点零模导纳矩阵，即当系统正常运行时，零模电流向量为零，即没有节点有对地零模电流； 若假设节点l为故障点，则零模电流向量中只有Ilω元素为非零值；若某节点间发生故障，则零模电流向量中只有与这条故障线路连接的2个节点的零模电流值为非零值；零模网络下的节点零模阻抗矩阵根据节点零模导纳矩阵求逆得到，即： 式中：Ziiω为节点i零模网络下自阻抗，Zijω为节点i和节点j零模网络下互阻抗； 零模电流向量为待求量，零模电压向量为已知的实测量；结合式16和式17变化为式18，即： 当只在S个节点上安装零模电压测量装置时，对应的节点零模电压为U1ω，U2ω，…，USω；其中SM； 除去测点以外的零模电压和节点零模阻抗矩阵中测点所在行的阻抗值，则式18只能列S个方程，由于未知数的个数多于方程组个数，故此方程组为欠定方程组，于是得到部分稀疏节点方程如式19～20： 为消除相量带来的角度计算，通常取零模分量的模值进行计算，因此式20可表示模值方程为： 根据式21求解故障零模电流，利用待求向量的稀疏性，可以确定唯一解，即可精准定位故障位置； S2、压缩感知算法 压缩感知原信号的稀疏表示如式22所示： y＝ψ·x+e22 式中：y∈RS为观测向量，即节点零模电压向量ψ∈RS×M为观测矩阵，即节点零模阻抗矩阵ZS×Mω；x∈RS为待重构稀疏向量，即节点零模电流向量e∈RS为服从N0,σ2的高斯白噪声；其中SM； 利用OMP算法对欠定方程组进行重构； 建立的观测矩阵ψ满足等距特性要求时，压缩感知理论能够通过对上式22的逆问题先求解稀疏系数s，然后将稀疏度为K的信号x从M维的测量投影值y中正确地恢复出来；通过l1范数正则化公式寻找最优稀疏解为： 通过式23将压缩观测后的信号恢复成初始信号形式，由此完成信号重构； 在重构的零模电流信号中，根据重构值最大的个数及位置进行判断，得到的最终的结果就是故障发生的位置； S3、测点分布设计 观测点数量r与稀疏度和待重构信号长度应满足式24： 式中：r为测点数量；q为待重构信号的稀疏度；p为重构信号的长度； S4、故障定位方法流程 步骤1：根据多节点直流配电网的拓扑架构和线路参数得到节点零模导纳矩阵，然后进行求逆运算并取其模值，得到观测矩阵Z'S×Mω； 步骤2：在故障发生后，收集MMC子模块闭锁前分布测点的故障暂态电压信号波形，通过相模变换法求取故障零模电压分量，计算一个连续窗长的零模电压信号USω； 步骤3：将前两个步骤得到的观测矩阵Z'S×Mω和零模电压信号USω作为参数导入压缩感知重构算法中进行计算，重构出各节点零模电流幅值构成的稀疏向量ISω； 步骤4：根据重构得到的稀疏向量ISω，确定其向量中比较大的幅值个数及对应节点，判定并定位故障位置。

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