配电网线路结构复杂,类型众多,运行条件较恶劣,极易发生短路故障,其中绝大多数为单相接地故障,随着智能电网的建设和分布式电源的不断接入,未来配电网将发展成为功率可双向流动的复杂有源网络。现有的故障诊断和定位方案多依赖于电压、电流的幅角信息或者局部分区内的元件开关状态,而且各节点、各类数据源未能同步,无法从全局角度综合多源信息实现更为准确的故障诊断,难以满足智能配电网对安全、可靠运行的要求。随着同步量测系统的发展与推广,高精度同步量测装置进一步覆盖配电网重要节点,大量有统一同步时标的精确信息汇集到调度中心,以时间序列的形式刻画出各电气量的实际变化波形,其中蕴含着反映系统运行状态的丰富信息。基于多节点量测信息的集中式故障诊断技术通过分析来自系统中多个节点的录波波形数据所形成的全局量测信息,分析电网在各类故障下的动态过程,实现对系统整体状态更深入的监测和强有力的掌控,有利于实现精准的故障诊断。本文对高精度量测体系不断发展这一背景下的配电网单相接地故障诊断问题展开研究,利用配电终端录波数据进行分析以提取故障波形特征,以同步波形特征为基础提出了两种数据驱动型单相接地故障区段定位方法,在此基础上对配电网缓慢发展型永久性接地故障的预警方法做了分析,主要研究内容如下:(1)研究了基于同步波形特征进行关联规则挖掘的单相接地故障诊断方法。利用配电网中累积的历史故障电流波形提取特征量并离散化以构建出故障事务数据库,通过改进关联规则算法挖掘故障事务数据库得到单相接地故障诊断规则库。从而对于单相接地故障,通过最匹配规则检索得到诊断结果。(2)研究了基于同步波形特征进行矩阵分析的单相接地故障区段定位方法。对波形特征集做出调整和扩充,基于配电网中累积的历史故障电流波形提取波形特征并建立拓扑矩阵,引入随机矩阵算法作为矩阵分析工具将历史故障样本映射进入随机矩阵特征值空间,借鉴K均值聚类算法在该空间中计算得到与各区段发生故障时所对应的集丛中心点。从而对于单相接地故障,通过比较与各集丛中心点的距离得到区段定位结果。(3)研究了缓慢发展型永久性接地故障的预警方法。对永久性故障发展规律及瞬时性故障的原理进行了分析,从而对缓慢发展型永久性接地故障的特点做出总结,在此基础上,从历次瞬时性故障放电波形中提取相关特征量以构造绝缘劣化表征函数,对绝缘劣化情况进行跟踪和反映,为永久性故障预警提供一定的指导。