本发明涉及直流配电系统故障处理，具体地指一种直流配电系统单极接地故障排除方法及排除系统。
背景技术：
1、近年来，在国家能源结构调整政策的持续引导下，可再生能源特别是光伏发电获得了长足的发展。光伏发电因其高度可靠性、寿命长达30年、工作无污染、无噪声等诸多优势，在国内得到了广泛推广。目前，光伏发电最常见的应用是通过逆变器与交流电网连接，同时电动汽车、led照明、开关电源驱动的直流负载也在快速增长，因此采用直流方式将直流发电、直流负荷以及储能设备连接成低压直流配电网，成为各界研究的热点。
2、直流配电网因其控制简单、传输容量大、具备灵活的重构能力以及高供电质量等特点，易于发挥分布式电源的价值，具备巨大的发展潜力。直流线路故障可以分为单极接地和极间短路故障。单极接地故障是直流配电网的主要故障类型，单极接地故障特征与直流配电系统的接地方式有关，比较典型的接地方式是采用伪双极方式，即中性线不直接接地。对于伪双极直流配电网而言，当发生单极接地故障时，虽不构成短路回路，但接地故障点会产生直流电容电流，存在弧光放电和人身触电风险。目前的解决方法主要是依靠控制保护系统来识别单极接地故障，并尽快切除故障。然而，由于接地故障电流较小，故障线路的准确识别性并不高。
技术实现思路
1、本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种直流配电系统单极接地故障排除方法及排除系统。
2、本发明的技术方案为：一种直流配电系统单极接地故障排除方法，包括，
3、采集直流配电系统的直流正极电压和负极电压，基于正极电压和负极电压来判断是否出现单极接地故障；
4、若出现单极接地故障则判断是正极接地故障还是负极接地故障；
5、根据接地故障的形式对相应的接地开关进行操作，达到故障点熄弧的目标；
6、故障极接地设定时间后，断开故障极接地开关，判断故障是否消失，若故障极故障消失，则恢复正常运行，若故障极故障仍然存在，则重新闭合故障极接地开关。
7、根据本技术提供的一种直流配电系统单极接地故障排除方法，所述基于正极电压和负极电压来判断是否出现单极接地故障的方法包括：基于直流正极电压和负极电压计算极间电压和零序电压，若零序电压的幅值大于第一设定阈值且极间电压同额定极间电压的偏差小于第二设定阈值，则判断发生了单极接地故障；
8、所述第一设定阈值和第二设定阈值是基于单极额定电压得到的。
9、根据本技术提供的一种直流配电系统单极接地故障排除方法，所述判断是正极接地故障还是负极接地故障的方法包括：基于直流正极电压和负极电压计算零序电压，若零序电压大于零，则判断当前接地故障为正极接地故障，若零序电压小于零，则判断当前接地故障为负极接地故障。
10、根据本技术提供的一种直流配电系统单极接地故障排除方法，所述根据接地故障的形式对相应的接地开关进行操作的方法包括：若当前单极接地故障为正极接地故障，打开中性点接地开关，闭合正极接地开关，将正极电压降为零。
11、根据本技术提供的一种直流配电系统单极接地故障排除方法，所述根据接地故障的形式对相应的接地开关进行操作的方法包括：若当前单极接地故障为负极接地故障，打开中性点接地开关，闭合负极接地开关，将负极电压降为零。
12、根据本技术提供的一种直流配电系统单极接地故障排除方法，所述判断故障是否消失的方法包括：故障极接地设定时间后，断开故障极接地开关，检测基于直流正极电压和负极电压计算的零序电压是否降为零，若降为零则判断故障已经消失，闭合中性点接地开关，恢复正常运行；若不为零则判断故障仍然存在，重新闭合故障极接地开关。
13、本技术还提供一种直流配电系统单极接地故障排除系统，所述系统采用上述一种直流配电系统单极接地故障排除方法进行操作，包括，
14、接地故障判断模块，所述接地故障判断模块用于采集直流配电系统的直流正极电压和负极电压，并基于正极电压和负极电压来判断是否出现单极接地故障；
15、接地故障识别模块，所述接地故障识别模块用于在出现单极接地故障时判断是正极接地故障还是负极接地故障；
16、接地故障排除模块，所述接地故障排除模块用于根据接地故障的形式对相应的接地开关进行操作以此进行故障点熄弧；
17、接地故障确认模块，所述接地故障确认模块用于在故障极接地设定时间后断开故障极接地开关，并确认故障是否消失，若故障极故障消失，则恢复正常运行，若故障极故障仍然存在，则重新闭合故障极接地开关。
18、根据本技术提供的一种直流配电系统单极接地故障排除系统，所述接地故障判断模块包括，
19、极间电压计算模块，所述极间电压计算模块用于根据直流正极电压和负极电压计算极间电压；
20、零序电压计算模块，所述零序电压计算模块用于根据直流正极电压和负极电压计算零序电压；
21、比对模块，所述比对模块用于将零序电压、极间电压同第一设定阈值和第二设定阈值进行比对，并且在零序电压的幅值大于第一设定阈值且极间电压同额定极间电压的偏差小于第二设定阈值时判断发生了单极接地故障。
22、根据本技术提供的一种直流配电系统单极接地故障排除系统，所述接地故障识别模块包括，
23、正极接地故障识别模块，所述正极接地故障识别模块用于在零序电压大于零时作出当前接地故障为正极接地故障的识别结果；
24、负极接地故障识别模块，所述负极接地故障识别模块用于在零序电压小于零时作出当前接地故障为负极接地故障的识别结果。
25、根据本技术提供的一种直流配电系统单极接地故障排除系统，所述接地故障排除模块包括，
26、正极接地故障排除模块，所述正极接地故障排除模块用于在出现正极接地故障时打开中性点接地开关、闭合正极接地开关，将正极电压降为零；
27、负极接地故障排除模块，所述负极接地故障排除模块用于在出现正负接地故障时打开中性点接地开关、闭合负极接地开关，将负极电压降为零。
28、根据本技术提供的一种直流配电系统单极接地故障排除系统，所述接地故障确认模块包括，
29、接地故障消除判断模块，所述接地故障消除判断模块用于在故障极接地设定时间后断开故障极接地开关，并且在零序电压降为零时作出接地故障已消失的判断，在在零序电压不为零时作出接地故障仍然存在的判断；
30、后续处理模块，所述后续处理模块在接地故障消失时闭合中性点接地开关恢复正常运行，在接地故障仍然存在时重新闭合故障极接地开关。
31、本技术的优点有：1、本技术能够在直流配电系统中准确识别是否出现单极接地故障，并且能够准确判断是正极接地故障还是负极接地故障，选相准确，避免出现因为选相错误导致的短路问题，本技术通过准确识别故障极可避免故障极判别错误造成的极间短路故障，在识别故障极后，通过对中性点接地开关进行操作，可确保钳位电阻承受的电压仍然为极间电压，不会出现钳位电阻过压过流问题；
32、2、本技术对单极接地故障的判断方式非常简单，通过正极电压和负极电压就能够准确识别出是否出现单极接地故障，整体识别的方法简单而且准确，识别判断的效率极高；
33、3、本技术对单极接地故障的类型判断是非常简单的，只需要对零序电压与零进行比较，就可以得到单极接地故障属于正极接地故障还是负极接地故障，简单且方便；
34、4、本技术对出现正极接地故障的处理方式为打开中性点接地开关，闭合正极接地开关，这样就能够使正极接地，从而将正极电压降为零，达到正极故障点熄弧的目标；
35、5、本技术对出现负极接地故障的处理方式为打开中性点接地开关，闭合负极接地开关，这样就能够使负极接地，从而将负极电压降为零，达到负极故障点熄弧的目标；
36、6、本技术对故障极接地一段时间后会再次进行检测，判断故障是否消失，如果故障消失只需要闭合中性点接地开关按照正常运行即可，如果故障仍存在，重新闭合故障极接地开关，使故障极重新接地，继续排除故障，操作简单，配电系统安全性得到了极大的增强；
37、7、本技术还提供了一种故障排除系统，本技术的故障排除系统可以自动对接地故障进行判断，对接地故障的形式进行识别，根据识别的接地故障采取相应的操作手段，对接地故障进行很好的排除，后续还会对接地故障进行再次确认，确保故障能够完全消除，大幅度提高了直流配电系统接地故障的排除效率，提升了安全性；
38、8、本技术提供的接地故障判断模块结构简单，能够准确的对接地故障进行判断识别，其判断方式简单，判断效率极高，能够快速获取配电系统中是否出现单极接地故障；
39、9、本技术的接地故障识别模块能够快速对单极接地故障进行正极接地故障还是负极接地故障的判断识别，识别方法简单、高效、准确，为后续对接地故障的处理提供了基础；
40、10、本技术的接地故障排除模块能够根据接地故障的类别进行很好的处理，处理的原理是打开中性点接地开关，然后闭合故障极接地开关，这样就能够将故障极进行接地处理，从而达到故障点熄弧的目标；
41、11、本技术的接地故障确认模块能够在对故障极接地故障进行处理后，对故障极进行再次确认，判断故障极的故障是否已经消失，避免出现故障仍存在时导致的安全问题，提升了整个配电系统的安全性。
42、本技术的直流配电系统单极接地故障排除方法非常的简单，能够准确的对故障极进行识别判断，并采取相应的排除方法，快速使故障点熄弧，整体操作简单，大幅度提升了直流配电系统的安全性。
1.一种直流配电系统单极接地故障排除方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的一种直流配电系统单极接地故障排除方法，其特征在于：所述基于正极电压和负极电压来判断是否出现单极接地故障的方法包括：基于直流正极电压和负极电压计算极间电压和零序电压，若零序电压的幅值大于第一设定阈值且极间电压同额定极间电压的偏差小于第二设定阈值，则判断发生了单极接地故障；
3.如权利要求1所述的一种直流配电系统单极接地故障排除方法，其特征在于：所述判断是正极接地故障还是负极接地故障的方法包括：基于直流正极电压和负极电压计算零序电压，若零序电压大于零，则判断当前接地故障为正极接地故障，若零序电压小于零，则判断当前接地故障为负极接地故障。
4.如权利要求1所述的一种直流配电系统单极接地故障排除方法，其特征在于：所述根据接地故障的形式对相应的接地开关进行操作的方法包括：若当前单极接地故障为正极接地故障，打开中性点接地开关，闭合正极接地开关，将正极电压降为零。
5.如权利要求1所述的一种直流配电系统单极接地故障排除方法，其特征在于：所述根据接地故障的形式对相应的接地开关进行操作的方法包括：若当前单极接地故障为负极接地故障，打开中性点接地开关，闭合负极接地开关，将负极电压降为零。
6.如权利要求1所述的一种直流配电系统单极接地故障排除方法，其特征在于：所述判断故障是否消失的方法包括：故障极接地设定时间后，断开故障极接地开关，检测基于直流正极电压和负极电压计算的零序电压是否降为零，若降为零则判断故障已经消失，闭合中性点接地开关，恢复正常运行；若不为零则判断故障仍然存在，重新闭合故障极接地开关。
7.一种直流配电系统单极接地故障排除系统，其特征在于：所述系统采用如权利要求1～6所述的任一一种直流配电系统单极接地故障排除方法进行操作，包括，
8.如权利要求7所述的一种直流配电系统单极接地故障排除系统，其特征在于：所述接地故障判断模块包括，
9.如权利要求8所述的一种直流配电系统单极接地故障排除系统，其特征在于：所述接地故障识别模块包括，
10.如权利要求8所述的一种直流配电系统单极接地故障排除系统，其特征在于：所述接地故障排除模块包括，
