1.MMC注入探测信号的直流配电网接地故障识别方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、利用电压不平衡判据启动MMC附加控制,实现探测信号的注入;S2、步骤S1注入探测信号后,测量注入的电压探测信号以及对应的电流响应信号,即采集母线正负极电压u P 、u N ,以及各条馈线首端的正负极电流i iP 、i iN 用以识别故障线,i表示第i条馈线;S3、采用n阶带通滤波器对步骤S2测量的母线电压,馈线电流进行滤波,设置通带频率f ch 为探测信号特征频率,得到滤波后母线正负极电压u P ’、u N ’和各条馈线首端的正负极电流i iP ’、i iN ’;S4、对步骤S3滤波后的电压电流采用FFT方法提取对应特征频率下的母线电压相量U P 、U N 以及馈线电流相量I iP 、I iN ;S5、利用步骤S4获得的母线电压U P 、U N 以及馈线电流相量I iP 、I iN 逐个求取馈线零模阻抗,进行故障判别确定故障线和健全线,求取馈线零模阻抗具体为:其中, 为一个计算数据窗长内由线路i首端看入的零模阻抗的阻抗角,Ang表示求取相量的相角,ω ctrl 为注入探测信号的特征频率,U P (ω ctrl )、U N (ω ctrl )分别为对应特征频率下的正、负极母线电压相量,I iP (ω ctrl )、I iN (ω ctrl )分别为馈线正、负极电流相量;将满足以下条件的线路判别为故障线,否则判别为健全线,具体为:其中,k为可靠系数, 为健全线自阻抗的阻抗角,N为数据窗中计算的零模阻抗角个数, 为一个计算数据窗长内由线路i首端看入的零模阻抗的阻抗角,m为采样点;S6、若步骤S5识别出第i条馈线故障,输出结果后结束;若没有任何一条馈线的计算结果满足设定条件,则进行步骤S7;S7、再次根据电压不平衡判据进行判别,如果满足设定条件,输出结果为母线故障;若不满足设定条件,输出结果为瞬时性故障。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S1中,电压不平衡判据具体为:|U P +U N |>0.2U dcB其中,U P 、U N 分别为正、负极直流母线对地电压幅值,U dcB 为直流额定电压。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S1中,MMC附加控制函数为:其中,u ctrl 为注入探测信号,k inj 为探测信号注入系数,t为时间, 为注入探测信号的初相位。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S2中,附加控制策略启动延时Δt后,采集各条馈线首端的正负极电流i iP 、i iN ,以及母线正负极电压u P 、u N ,其中,延时Δt应保证探测信号已经稳定注入。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,注入探测信号的特征频率ω ctrl 为:其中,ω MMClim 为MMC响应速度的限制频率, 为带入参数求解的系统阻抗谐振频率。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S7中,如果|U P +U N |>0.2U dcB ,输出结果为母线故障。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S7中,如果|U P +U N |≤0.2U dcB ,输出结果为瞬时性故障。
8.一种MMC注入探测信号的直流配电网接地故障识别系统,其特征在于,包括:注入模块,利用电压不平衡判据启动MMC附加控制,实现探测信号的注入;测量模块,注入模块注入探测信号后,测量注入的电压探测信号以及对应的电流响应信号,即采集母线正负极电压u P 、u N ,以及各条馈线首端的正负极电流i iP 、i iN 用以识别故障线,i表示第i条馈线;滤波模块,采用n阶带通滤波器对测量模块测量的母线电压,馈线电流进行滤波,设置通带频率f ch 为探测信号特征频率,得到滤波后母线正负极电压u P ’、u N ’和各条馈线首端的正负极电流i iP ’、i iN ’;提取模块,对滤波模块滤波后的电压电流采用FFT方法提取对应特征频率下的母线电压U P 、U N 以及馈线电流相量I iP 、I iN ;计算模块,利用提取模块获得的母线电压U P 、U N 以及馈线电流相量I iP 、I iN 逐个求取馈线零模阻抗,进行故障判别确定故障线和健全线,求取馈线零模阻抗具体为:其中, 为一个计算数据窗长内由线路i首端看入的零模阻抗的阻抗角,Ang表示求取相量的相角,ω ctrl 为注入探测信号的特征频率,U P (ω ctrl )、U N (ω ctrl )分别为对应特征频率下的正、负极母线电压相量,I iP (ω ctrl )、I iN (ω ctrl )分别为馈线正、负极电流相量;将满足以下条件的线路判别为故障线,否则判别为健全线,具体为:其中,k为可靠系数, 为健全线自阻抗的阻抗角,N为数据窗中计算的零模阻抗角个数, 为一个计算数据窗长内由线路i首端看入的零模阻抗的阻抗角,m为采样点;输出模块,若计算模块识别出第i条馈线故障,输出结果后结束;若没有任何一条馈线的计算结果满足设定条件,则判断模块工作;判断模块,再次根据电压不平衡判据进行判别,如果满足设定条件,输出结果为母线故障;若不满足设定条件,输出结果为瞬时性故障。