配电网在接纳可再生能源、保障电网安全高效运行中发挥着重要作用。配电网发生短路故障时,快速并精确地完成故障区段定位是保证配电网稳定性和安全性的前提。配电网拓扑结构复杂,开关动作频繁,潮流双向多变,区段分布具有随机性和时变性的特点;同时,分布式电源(Distributed Generator,DG)的大规模接入,DG侧短路电流幅值变化不明显,且配电网短路电流易受负荷影响的问题,使得传统方案难以准确定位故障区段;此外,在孤岛运行情况下,配电网DG因容量受限,传统过流保护方案极易发生漏判或误判现象。广域、同步的相量数据是解决上述问题的关键,而目前基于数据采集与监视控制系统的故障诊断仅能提供非同步电压/电流幅值信息。高精度同步相量测量单元(Phasor Measurement Units,PMU)可以实现相量信息的快速提取和同步传输,在配电网中得到越来越多的关注。PMU将各测点电压/电流的幅值、相位等信息传入主站,利用全局同步电压/电流相量,对电网运行特征进行实时计算和监测,为DG高渗透率下的故障特征辨识和故障定位提供了新的思路。本文针对上述短路故障诊断问题及DG接入造成的影响进行了深入研究,提出基于邻接子阵法的同步测量区段实时更新方法、基于时空特征矩阵Frobenius范数的自适应短路故障区段定位算法及基于多端量测数据的孤岛配电网故障定位算法。具体研究内容如下:(1)基于邻接子阵法的配电网区段辨识方法。算法整合配电自动化系统的拓扑信息和PMU配置信息,基于深度优先算法对整合信息进行重新搜索,删除冗余拓扑信息,并利用开关变位信息更改网络拓扑结构,将因开关断开而脱离电网的拓扑信息删除。此外,当某台PMU通信状态改变时将删除该PMU的配置信息,重新生成系统同步量测区段。基于PMU量测数据和基尔霍夫电流定律,以区段内旁路电流不大于最大负荷电流为原则对生成的多端同步量测区段进行检验并修正,得出多端同步量测区段配置矩阵并将其应用于故障诊断模块。最后利用仿真验证算法的准确性。(2)基于时空特征矩阵Frobenius范数的自适应短路故障区段定位算法。考虑到负荷对短路电流的影响,算法基于同步量测数据的相量运算构造电流时空特征矩阵,通过比较各区段电流时空特征矩阵的F-范数确定故障区段。算法为兼顾定位算法的可靠性和准确性,基于PMU量测近似估计故障发生时的泄露电流大小构造特征量阈值,保证算法精确完成故障区段定位。利用仿真数据与实验室动模数据验证算法准确性。(3)基于多端量测数据的孤岛配电网故障定位算法。所提算法利用PMU提供的全局实时量测数据进行假设,通过对孤岛运行状态下的配电网进行预设参考节点,利用各母线正序电压构造特征量,由参考节点向各DG接入点处正序电压进行预测和比较,并逐一对各区段假设,最终得出故障区段。利用实验室仿真数据对所提算法进行验证,结果显示所提算法可以很好地解决孤岛运行状态下配电网过流特征微弱、故障特征不明显所造成的故障定位误判问题。