据统计,输电线路所监测到的故障绝大多数是单相接地故障,而瞬时故障占到单相接地故障的50-90%。瞬时故障一般不会对电力系统和电气设备造成损坏,但是这些故障往往是同一位置发生永久性故障的前兆。为了及时查找故障点,避免电力系统和电气设备发生永久性故障,保障电网正常运行,对单相接地瞬时故障定位的研究是十分必要的。本文综合国内外研究现状,针对单相接地故障计算基频相量的数学模型复杂、运算量大的问题,提出一种消除直流偏移分量、计算基频相量的新算法,用于改进阻抗法定位瞬时故障。算法兼顾实时性和准确性,满足了实际应用中继电保护方案的需求,能够准确、快速的实现故障定位。首先,基于MATLAB/Simulink模拟输电线路单相接地故障,获得故障信号。分析故障电流信号可知,单相接地瞬时故障会造成电流的巨大变化。将故障电流看作是由一个含有谐波的交流分量和一个衰减的直流偏移分量组成,衰减的直流偏移分量对电压和电流基频相量的计算造成影响,导致故障定位计算产生较大误差。根据微机继电保护装置的工作特点,将故障电流信号与预先设定的过流继电器均方根域作比较来检测故障,使用不同的db小波基和尺度分解故障信号,发现db4小波在3尺度分解时,能够精确定位扰动时刻并获取完整的故障数据。然后,建立新的故障信号数学模型,忽略谐波分量,使用逼近函数来拟合故障信号,将其看作由正弦基频交流分量和衰减的直流偏移分量相叠加,用数学表达式直接消除直流偏移分量,使基频相量计算更加简单。基于MATLAB脚本程序使用L-M方法和信赖域方法将短路故障信号、含有谐波分量的故障信号、故障持续时间不足一个周期的故障信号以及存在过渡电阻的故障信号分解为基频相量和直流偏移分量,验证了该数学模型具有基频相量计算准确度高、能较好的抑制谐波分量、不受瞬时故障时长限制的特点。最后,从单相接地短路故障、故障持续时间不足一个周期和存在过渡电阻三个方面进行仿真验证,基于阻抗法快速准确地计算故障定位结果,达到对故障精准定位的目的。结果表明,构建的故障信号数学模型使基频相量计算更加简单,能够很好的消除直流偏移分量,避免基频相量计算造成的额外误差;算法具有较好的鲁棒性,定位结果误差较小、准确度高,进一步验证新的故障信号数学模型的正确性及算法的准确性。