清洁能源替代化石能源是目前解决能源紧缺的方向，而风电作为清洁能源发电备受关注。目前，风电场因输电线路故障导致的弃风窝电现象时有发生。为解决其故障后的故障点快速查找与修复问题并保证风功率安全可靠外送，从不同角度研究风电场实现单相接地故障定位的方法。
　　本文对现有输电线路故障定位方法进行了总结归纳与分析研究，给出这些方法在风电场集电线路单相接地故障定位中存在的问题。并分析了风电场结构特点，根据风电场集电线路拓扑结构和特性，建立了风电场集电线路的故障定位电气模型。
　　针对目前阻抗法存在的定位精度不高的问题，论文提出了一种基于逐段递推的风电场集电线路单相接地故障定位法。为提升现有阻抗法在风电场集电线路中定位的精度，分析并改进了两个核心误差来源——即接地电阻与注入电流。经过推导得出了含有过渡电阻的故障接地支路表达式，并建立了风机支路等效注入电流的模型。基于上述故障接地支路模型和风机等效注入电流模型，提出了基于逐段递推的故障定位法。首先利用零序电流大小判断故障所在支路，接着从架空线出口端开始计算，逐段向后递推搜索故障点所在位置，通过判断计算结果是否处于当前区间来判别是否得到最终结果或需要继续向后续区间递推运算。该方法所需测点少，运算量小，经济性好。使用PSCAD/EMTDC仿真验证了所提方法的正确性。
　　结合目前应用广泛的智能处理算法，论文提出了一种基于RF-XGBoost的风电场集电线路单相接地故障定位法。该方法由随机森林算法和XGBoost算法配合实现故障定位。首先将历史故障数据做原始数据集，利用随机森林算法对原始数据集降维，去除相关性差的数据；将保留下来的强相关的特征值及标签值输入XGBoost算法进行学习训练，最终拟合出标签值与各特征值之间的关系，用以进行故障定位。该方法定位精度高，可延展性好，不仅适用于风电场集电线路，也适用于其他复杂的辐射状拓扑结构。使用PSCAD/EMTDC和Python仿真验证了所提方法的正确性。