当电能日渐成为人类不可或缺的能源时，电力故障的预防与及时排除也变得尤为重要。目前我国的供电系统主要为小电流接地系统，当单相接地故障发生后会对网络内的用户带来极大的不便。但是电磁干扰，负荷的不规则变化，故障点的接地电阻无法确定等因素的影响等增大了排查故障的难度。因此结合数学理论与有效地算法，对单相接地零序电流进行分析、并从中找到故障线路与非故障线路各特征量之间的差异也逐渐开始得到重视。本文重点讨论了中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障后，各条故障线路的选择方案。在分析了系统正常运行状态与故障运行状态后，给出了影响选线结果的主要因素并为后续章节的展开奠定了基础。在系统地阐述EMD(Empirical Mode Decomposition)的基本理论及其在正弦信号中的应用后。提出了应用过程中遇到的正弦混叠的问题并在进行分析后给出了解决方法。将改进后的方法应用于叠加的正弦仿真信号中，从而验证了给出方法的可行性和有效性。针对微弱信号的不易检测性将Duffing阵子理论应用于分解后的零序电流信号，通过对阵子系统的理论分析给出了其应用于故障选线的方法。将EMD理论与达芬阵子检测理论进行融合得出了第一种故障选线方案。由于电力信号十分复杂，直接从信号中很难得到需要的信息。因此本文提出了一种基于复杂系统辨识的方法，先将电流信号转为有用的符号模型，再通过ε机理论的应用，试图揭示观测信号中隐含的状态信息，构建出隐含的系统模式，对时间序列所反映出的具体模型进行状态识别。通过统计复杂度以及状态数等参数对系统的状态进行有效的辨识，进而选出故障线路。在理论分析后，本文通过ATP-EMTP电力系统仿真软件对小电流接地系统构建模型，将提取出的零序电流信号转换成Matlab可处理的信号格式。先对电流信号进行基于EMD和达芬阵子的定性分析，通过系统相图变化比较得出故障线路。再通过基于ε机理论的定量分析，对系统零序电流进行符号化的变换，经因果态重构算法处理后，得到由统计复杂度，状态数等多参数构成的综合选线判据。