我国中压配电网多运行于小电流接地方式,单相接地故障是发生率最高的故障,实现单相接地故障准确选线对电网安全运行具有重要意义。本文通过对故障信号时频域相关特征的研究提出了一种新的故障选线方法。基于小电流接地系统单相接地故障零序网络模型,对小电流接地系统单相接地故障时故障线路与健全线路时频域相关特征进行了理论和仿真研究,结果表明:故障线路暂态零序电流与健全线路暂态零序电流中部分频率成分存在负相关关系;由于系统内线路分布参数存在差异,各馈出线路故障暂态零序电流频率成分不一致;故障过渡电阻等随机因素影响故障特征所处于的时频窗口。自适应地确定特征提取时频窗对实理准确选线有重要意义。研究了基于时频域相关特征的故障选线方法。方法以非工频成分能量和最大为原则确定参考线路,以小波相干分析为数学工具:对故障后各线路暂态零序电流进行小波相干分析,以小波相干显著谱为依据确立特征时频窗,提取特征时频窗内各线路平均小波相干相位构成选线特征向量;基于粗大误差理论,构建基于Grubbs准则的故障选线判据,对选线特征向量中元素进行Grubbs检测,被Grubbs准则拒绝的元素对应线路为故障线路,若Grubbs准则检验无异常值,则判定为母线故障。为验证本文提出的故障选线方法的可靠性,通过MATLAB/Simulink构建10kV配电网仿真模型,在不同中性点运行方式和故障条件下进行了仿真验证;并通过实验宽380V配电网物理仿真系统对故障选线方法进行了实验验证。仿真和试验均验证了本文提出方法的有效性和适应性。