随着城市化建设进程的推进,电缆线路广泛应用,输电线路开始由单一形式的架空线路向电缆-架空线混合输电线路发展,其占地面积相对较少,传输性能更为稳定。由于电缆线路与架空线路波阻抗不连续,致使行波传播过程中存在除故障点之外的行波折反射点,即电缆线路与架空线路连接点,因此,相比于单一架空线路,混合输电线路的故障行波折反射过程变得复杂多变,导致电缆-架空线混合输电线路无法直接利用现有的故障测距方法实现故障位置的准确计算。针对上述问题,本文首先对单端获取的故障电流进行相模变换提取故障线模电流,并采用db4小波对所提取的故障线模电流进行小波变换多分辨率分析,将获取的第六尺度下的小波系数作为表达故障行波波形的特征量;然后通过聚类分析方法以相似系数的表达形式,对不同故障位置的故障电流波形特征量的相似性以及差异性进行准确分析,并建立故障波形数据库;最后结合基于可决系数的回归分析方程实现故障距离计算。在AIP-EMTP仿真软件中搭建电缆-架空线混合输电线路仿真模型,对混合线路中不同故障位置以及不同过渡电阻的故障情况进行仿真模拟,在线路单端提取故障波形特征量并以此作为样本组建故障波形数据库,结合聚类分析方法、基于可决系数的回归分析实现故障测距系统的建立。由于回归分析对数据质量要求较高,因此,采用K-Means算法对本文所建立的故障测距系统进行优化处理,以实现较高精度的电缆-架空线混合输电线路故障测距。本文所提电缆-架空线混合输电线路故障测距方法,基于故障波形特征相似性原理以及聚类、回归算法进行故障测距,无需对故障初始行波以及故障点反射波进行标定,无需检测行波波速,测距精度高,误差小。仿真结果表明,该方法可实现不同故障位置以及不同过渡电阻故障情况下的精准测距。