CN103675560B - 一种高压直流输电系统直流侧滤波器失谐的在线辨识方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高压直流输电系统直流侧滤波器失谐的在线辨识方法；通过在高压直流输电系统直流侧滤波器的支路中串入电流互感器，利用测量得到的电流，结合已知的直流侧滤波器的各元件参数或频率-阻抗特性，即可通过计算辨识出高压直流输电系统直流侧发生失谐滤波器的失谐元件。本发明仅需在传统直流侧滤波器的基础上进行简单改造即可，实现了滤波器失谐的在线辨识，提高了高压直流输电系统的运行可靠性和安全性。本发明在高压直流输电系统滤波器的运行维护场合具有很高的应用价值和市场推广前景。

Description

一种高压直流输电系统直流侧滤波器失谐的在线辨识方法

技术领域

本发明涉及一种高压直流输电系统直流侧滤波器失谐的在线辨识方法。

技术背景

直流输电系统具有线路造价低、适合远距离输电、无系统稳定问题、调节快速、运行可靠等优点，越来越多地被应用于远距离输电和交流系统互联的场合。但由于直流输电系统中使用的由电力电子器件构成的换流站会产生大量的谐波，对整个直流输电系统产生谐波危害，故需在高压直流侧添加直流滤波器来进行滤波。在高压直流系统运行过程中，由于环境温度的变化，自身的发热和老化等原因，滤波器的电容和电感等元件的参数均会发生微小的变化，使得直流滤波器的实际谐振频率和谐波阻抗值偏离设定值，导致滤波器失谐。滤波器失谐后，将影响了直流侧的滤波器效果，附加在直流电压上的谐波将会周边通信设备产生干扰，并对换流器的控制稳定性产生影响。

对交流滤波器失谐的检测，可以通过检测交流滤波器电流的零序分量来实现，而在直流侧目前则尚无一种较好的辨识方法。有的研究提出基于粗糙集的三调谐直流滤波器失谐故障元件的检测方法，对直流侧失谐故障元件进行了辨识，但该方法对不同的滤波器需设置不同的辨识规则，且辨识规则的设定繁琐，普遍适用性较差。

因此，如果能对目前高压直流输电系统中广泛使用的直流侧滤波器进行简单改造，设计出直流侧滤波器失谐在在线辨识方法，能够在进行谐波滤除的同时对滤波器失谐的元件进行辨识，将具有很大的实用价值和市场推广前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压直流输电系统直流侧滤波器失谐的在线辨识方法。

本发明的技术方案为一种高压直流输电系统直流侧滤波器失谐的在线辨识方法，用于提供性价比较高的高压直流侧滤波器失谐元件辨识方法。本发明在传统直流侧滤波器的各支路中串入电流互感器，对测量得到的电流进行傅里叶分解，得到各次谐波电流，对特定次的谐波电流进行分析，即可辨识出滤波器的具体失谐元件。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高压直流输电系统直流侧滤波器失谐的在线辨识方法，在高压直流输电系统直流侧滤波器的支路中串入电流互感器，利用测量得到的电流，结合已知的直流侧滤波器的各元件参数或频率-阻抗特性，通过计算辨识出高压直流输电系统直流侧发生失谐滤波器的失谐元件。

具体包括以下步骤，

步骤1、在高压直流输电系统直流侧滤波器的支路中串入电流互感器，分别测量各电流互感器电流的实际运行值，利用快速傅里叶变换FFT技术，计算得到各次谐波电流实际运行值的有效值；

步骤2、根据已知的直流侧滤波器的各元件参数或频率-阻抗特性，利用谐波分析技术，计算滤波器各支路谐波电流的设计值，利用快速傅里叶变换FFT技术，计算得到各次谐波电流设计值的有效值；

步骤3、判断滤波器是否发生失谐；

分别比较滤波器各支路电流中具有谐振频率的谐波电流的实际运行值的有效值与设计值的有效值，计算两者的电流变化率，根据电流变化率判断滤波器是否发生失谐。

所述步骤3的具体过程为：

步骤3.1、先计算出上段支路的电流；

如果含有并联支路，则上段支路的电流为各并联支路的电流之和；如果没有并联支路，则在串联支路接地侧接入电流互感器来获得上段支路电流；

步骤3.2、与滤波器正常运行时的上段支路电流进行对比，求解上段支路电流的变化率；

如果高次谐波(50次及以上)电流的变化率小于0.5%，而低次谐波(1次)电流的变化率大于2%，则失谐元件为串联部分电容元件；如果高次谐波(50次及以上)电流的变化率大于2%，而低次谐波(1次)电流的变化率小于0.5%，则失谐元件为串联部分电感元件；如果有中段并联元件，则继续步骤3.3，反之结束；

步骤3.3、求滤波中段并联部分的并联谐振频率；

步骤3.4、分别求中段并联谐振频率处两支路电流的变化率；

如果并联部分支路一的电流变化率大于2%，而支路二的电流变化率小于0.2%，则判断为支路一失谐；如果支路一的电流变化率小于0.2%，而支路二的电流变化率大于2%，则判断为支路二失谐；如果有下段，则继续步骤3.5，反之结束；

步骤3.5、求滤波下段并联部分的并联谐振频率；

步骤3.6、分别求下段并联谐振频率处两支路电流的变化率；

如果并联部分支路一的电流变化率大于2%，而支路二的电流变化率小于0.5%，则判断为支路一失谐；如果支路一的电流变化率小于0.5%，而支路二的电流变化率大于2%，则判断为支路二失谐。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明只需在传统直流侧滤波器中串入电流互感器，利用测得的电流即可辨识出滤波器的失谐元件。本发明的系统结构简单，实现方便，实现了高压直流输电系统直流侧滤波器失谐参数的在线辨识的功能，在高压直流输电系统滤波器的在线状态估计和运行维护等场合具有很高的应用价值和市场推广前景。

附图说明

图1是本发明的一种高压直流输电系统直流侧滤波器失谐的在线辨识方法的系统结构图；

图2是本发明实施例的基于双调谐滤波器的高压直流输电系统直流侧滤波器失谐的在线辨识方法的结构图；

图3为本发明实施例的双调谐直流滤波器元件失谐前后阻抗的幅频特性；

图4为附图3中局部放大1；

图5为附图3中局部放大2。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如附图1所示，目前所采用的直流侧滤波器有单调谐滤波器、双调谐滤波器和三调谐滤波器，它们的结构均可等效为附图1的形式。例如单调谐滤波器仅具有附图1中的串联部分（上段），双调谐滤波器则包括附图1的串联部分（上段）与中间的并联部分（中段），而三调谐滤波器则为附图1的形式，同时包括上中下段。本发明在滤波器各支路中分别串入电流互感器：如果是单调谐滤波器，则只需串入S₁；如果是双调谐滤波器，则只需串入S₂₁和S₂₂；如果是三调谐滤波器，则只需串入S₂₁、S₂₂、S₃₁和S₃₂。

以图2所示的12次和24次双调谐滤波器为例来说明滤波器失谐的在线辨识方法，其失谐前后阻抗的幅频特性如图3所示。

步骤1）：通过电流互感器S₂₁和S₂₂分别测量得到图2所示双调谐滤波器中段电流i₂₁和i₂₂的实际运行值i_21(new)和i_22(new)，其上段电流i₁的实际运行值i_1(new)=i_21(new)+i_22(new)。利用目前成熟的快速傅里叶变换(FFT)技术，可以得到电流i_1(new)，i_21(new)和i_22(new)的各次谐波电流的有效值I₁(h)_(new)，I₂₁(h)_(new)和I₂₂(h)_(new)以及相位角θ₁(h)_(new)，θ₂₁(h)_(new)和θ₂₂(h)_(new)，其中h为谐波次数(h=1,2,3,…)。

步骤2）：根据高压直流输电系统的运行方式和系统参数，利用成熟的谐波分析技术，计算出图2所示双调谐滤波器上段的电流i₁，中段电流i₂₁和i₂₂的设计值i_1(old)，i_21(old)和i_22(old)。利用目前成熟的快速傅里叶变换(FFT)技术，可以得到电流i_1(old)，i_21(old)和i_22(old)的各次谐波电流的有效值I₁(h)_(old)，I₂₁(h)_(old)和I₂₂(h)_(old)以及相位角θ₁(h)_(old)，θ₂₁(h)_(old)和θ₂₂(h)_(old)。

步骤3）：判断滤波器是否发生失谐。比较滤波器上段电流中具有谐振频率的谐波电流的实际运行值的有效值与设计值的有效值。在本实施例中的滤波器为12次和24次双调谐滤波器，因此需比较I₁(12)_(new)和I₁(12)_(old)，以及I₁(24)_(new)和I₁(24)_(old)的大小。

根据图4可以看到，只要滤波器元件发生失谐，12次频率下滤波器的阻抗幅值都将增大，即Z_(new)C(12)>Z_(old)(12)和Z_(new)L(12)>Z_(old)(12)；根据图5可以看到，只要滤波器元件发生失谐，24次频率下滤波器的阻抗幅值都将增大，即Z_(new)C(24)>Z_(old)(24)和Z_(new)L(24)>Z_(old)(24)。其中Z_(new)C(12)和Z_(new)C(24)分别为电容失谐时滤波器的12次和24次谐波阻抗幅值；Z_(new)L(12)和Z_(new)L(24)分别为电感失谐时滤波器的12次和24次谐波阻抗幅值；Z_(old)(12)和Z_(old)(24)分别为无元件失谐时滤波器的12次和24次谐波阻抗幅值；因此在滤波器上施加的12次和24次谐波电压不变时，如果滤波器发生失谐，则流过滤波器的12次和24次谐波电流将显著减小，若：

$\left|\frac{I_1{\left(12\right)}_{\left(\mathrm{new}\right)}-I_1{\left(12\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}{I_1{\left(12\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}\right|\×100\%\≥50\%$ 或 $\left|\frac{I_1{\left(24\right)}_{\left(\mathrm{new}\right)}-I_1{\left(24\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}{I_1{\left(24\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}\right|\×100\%\≥50\%$

则可判断滤波器发生了失谐，选择50%的阈值是工程接受的数值。

步骤4）：判断滤波器失谐是否发生在滤波器上段，如果发生在滤波器上段，辨识出失谐的元件。

当图2所示滤波器上段的元件C₁或L₁失谐时，以C₁为例定义元件的失谐度α为：

$\mathrm{\α}=\frac{C_{1\left(\mathrm{new}\right)}-C_{1\left(\mathrm{old}\right)}}{C_{1\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%---\left(1\right)$

其中，下标为’new’的表示元件失谐后的参数，下标为’old’的表示元件未失谐时的参数，也即滤波器设计时元件的标称值，以下的各元件失谐度的定义与式(1)类似。

可求得滤波器的h次谐波阻抗为：

$Z\left(h\right)={\mathrm{j\ωL}}_1+\frac{1}{{\mathrm{j\ωC}}_1}+\frac{{\mathrm{j\ωL}}_2}{1-{\mathrm{\ω}}^2{L}_2{C}_2}---\left(2\right)$

其中ω=2π×h×f₁，为h次谐波角频率；f₁为电力系统基波频率，我国为50Hz。

可求得滤波器电流i₁的第h次谐波电流相量为：

${\stackrel{\·}{I}}_1\left(h\right)=I_1\left(h\right)\∠{\mathrm{\θ}}_1\left(h\right)={\stackrel{\·}{U}}_s\left(h\right)/Z\left(h\right)---\left(3\right)$

其中：为直流侧滤波器的电压u_s的第h次谐波电压相量。在高压直流输电系统正常运行过程中电压u_s保持不变，则该相量也保持不变。

当谐波次数h很高而趋向无穷大时，根据式(2)，可以得到：

$Z\left(h\right){|}_{h\→\∞}=\mathrm{j\ω}{L}_1---\left(4\right)$

当谐波次数h很低而趋向0时，根据式(2)，可以得到：

$Z\left(h\right){|}_{h\→0}=\frac{1}{\mathrm{j\ω}{C}_1}---\left(5\right)$

因此，当元件C₁的失谐度为α且元件L₁保持为未失谐时的值时，根据式(2)和式(4)，可得到电流i₁中谐波次数h趋向无穷大的电流的变化率为：

$\begin{array}{c}{k}_{I_1\left(h\right)}{|}_{h\→\∞}=\frac{{\stackrel{\·}{I}}_1{\left(h\right)}_{\left(\mathrm{new}\right)}-{\stackrel{\·}{I}}_1{\left(h\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}{{\stackrel{\·}{I}}_1{\left(h\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%\\ =\frac{{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h\right)/\mathrm{j\ω}{L}_{1\left(\mathrm{old}\right)}-{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h\right)/\mathrm{j\ω}{L}_{1\left(\mathrm{old}\right)}}{{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h\right)/\mathrm{j\ω}{L}_{1\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%=0\end{array}---\left(6\right)$

式中，和失谐后和未失谐时电流i₁中第h次谐波电流相量

当元件C₁的失谐度为α且元件L₁保持为未失谐时的值时，根据式(2)、式(5)和式(1)，可得到电流i₁中谐波次数h趋向0的电流的变化率为：

$\begin{array}{c}{k}_{I_1\left(h\right)}{|}_{h\→0}=\frac{{\stackrel{\·}{I}}_1{\left(h\right)}_{\left(\mathrm{new}\right)}-{\stackrel{\·}{I}}_1{\left(h\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}{{\stackrel{\·}{I}}_1{\left(h\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%\\ =\frac{{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h\right)\×\mathrm{j\ω}{C}_{1\left(\mathrm{new}\right)}-{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h\right)\×\mathrm{j\ω}{C}_{1\left(\mathrm{old}\right)}}{{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h\right)\×\mathrm{j\ω}{C}_{1\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%\\ =\frac{C_{1\left(\mathrm{new}\right)}-C_{1\left(\mathrm{old}\right)}}{C_{1\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%=\mathrm{\α}\end{array}---\left(7\right)$

同理，当元件L₁的失谐度为α且元件C₁保持为未失谐时的值时，根据式(2)和式(4)，可得到电流i₁中谐波次数h趋向无穷大的电流的变化率为：

$\begin{array}{c}{k}_{I_1\left(h\right)}{|}_{h\→\∞}=\frac{{\stackrel{\·}{I}}_1{\left(h\right)}_{\left(\mathrm{new}\right)}-{\stackrel{\·}{I}}_1{\left(h\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}{{\stackrel{\·}{I}}_1{\left(h\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%\\ =\frac{{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h\right)\×\mathrm{j\ω}{L}_{1\left(\mathrm{new}\right)}-{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h\right)\×\mathrm{j\ω}{L}_{1\left(\mathrm{old}\right)}}{{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h\right)\×\mathrm{j\ω}{L}_{1\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%\\ =(\frac{1}{(1+\mathrm{\α}/100)}-1)\×100\%=-\frac{\mathrm{\α}/100}{1+\mathrm{\α}/100}\×100\%\end{array}---\left(8\right)$

同理，当元件L₁的失谐度为α且元件C₁保持为未失谐时的值时，根据式(2)和式(5)，可得到电流i₁中谐波次数h趋向0的电流的变化率为：

$\begin{array}{c}{k}_{I_1\left(h\right)}{|}_{h\→\∞}=\frac{{\stackrel{\·}{I}}_1{\left(h\right)}_{\left(\mathrm{new}\right)}-{\stackrel{\·}{I}}_1{\left(h\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}{{\stackrel{\·}{I}}_1{\left(h\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%\\ =\frac{{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h\right)/\mathrm{j\ω}{C}_{1\left(\mathrm{old}\right)}-{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h\right)/\mathrm{j\ω}{C}_{1\left(\mathrm{old}\right)}}{{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h\right)/\mathrm{j\ω}{C}_{1\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%=0\end{array}---\left(9\right)$

在实际应用时对于频率趋向0可选择1次谐波，而频率趋向无穷大可选择50次谐波，因此根据式(6)-式(9)：

若：且时，则失谐是由于滤波器上段的元件C₁所造成；

若：且时，则失谐是由于滤波器上段的元件L₁所造成；

对于和的其它范围组合，则失谐不是滤波器上段中元件所造成；

上述判据中考虑到电流测量精度的问题，对电流变化率为0时给出阀值1%，对电流变化率较大时给出阈值3%，属于工程实用的取值。

步骤5）：当不是滤波器上段中元件失谐时，辨识出滤波器中段的失谐元件。求解出滤波器中段的谐振频率：

$f_M=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{L_2{C}_2}}---\left(9\right)$

则该谐振频率对应的谐波次数h_M为：h_M=f_M/f₁。

在谐振频率f_M下，滤波器中段将发生谐振，阻抗无穷大，对外相当于断路，因此滤波器上电压u_s中的谐波次数为h_M的分量将全部落于并联部分上。通过对并联部分两支路电流的变化率即可判断出并联支路发生失谐的元件。

当滤波器中段元件C₂的失谐度为α且元件L₂保持为未失谐时的值时，可得到电流i₂₁中h_M次谐波电流的变化率为：

$\begin{array}{c}{k}_{I_{21}\left(h_M\right)}=\frac{{\stackrel{\·}{I}}_{21}{\left(h_M\right)}_{\left(\mathrm{new}\right)}-{\stackrel{\·}{I}}_{21}{\left(h_M\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}{{\stackrel{\·}{I}}_{21}{\left(h_M\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%\\ =\frac{{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h_M\right)\×j{\mathrm{\ω}}_M{C}_{2\left(\mathrm{new}\right)}-{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h_M\right)\×j{\mathrm{\ω}}_M{C}_{2\left(\mathrm{old}\right)}}{{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h_M\right)\×j{\mathrm{\ω}}_M{C}_{2\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%\\ =\frac{C_{2\left(\mathrm{new}\right)}-C_{2\left(\mathrm{old}\right)}}{C_{2\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%=\mathrm{\α}\end{array}---\left(10\right)$

同理，可得到电流i₂₂中h_M次谐波电流的变化率为：

$\begin{array}{c}{k}_{I_{22}\left(h_M\right)}=\frac{{\stackrel{\·}{I}}_{22}{\left(h_M\right)}_{\left(\mathrm{new}\right)}-{\stackrel{\·}{I}}_{22}{\left(h_M\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}{{\stackrel{\·}{I}}_{22}{\left(h_M\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%\\ =\frac{{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h_M\right)/j{\mathrm{\ω}}_M{L}_{2\left(\mathrm{old}\right)}-{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h_M\right)/j{\mathrm{\ω}}_M{L}_{2\left(\mathrm{old}\right)}}{{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h_M\right)/j{\mathrm{\ω}}_M{L}_{2\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%=0\end{array}---\left(11\right)$

上两式中：为直流侧滤波器的电压u_s的第h_M次谐波电压相量。在高压直流输电系统正常运行过程中电压u_s保持不变，则该相量也保持不变；ω_M=2π×h_M×f₁。

当滤波器中段元件L₂的失谐度为α且元件C₂保持为未失谐时的值时，可得到电流i₂₁中h_M次谐波电流的变化率为：

$\begin{array}{c}{k}_{I_{21}\left(h_M\right)}=\frac{{\stackrel{\·}{I}}_{21}{\left(h_M\right)}_{\left(\mathrm{new}\right)}-{\stackrel{\·}{I}}_{21}{\left(h_M\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}{{\stackrel{\·}{I}}_{21}{\left(h_M\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%\\ =\frac{{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h_M\right)/j{\mathrm{\ω}}_M{C}_{2\left(\mathrm{old}\right)}-{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h_M\right)/j{\mathrm{\ω}}_M{C}_{2\left(\mathrm{old}\right)}}{{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h_M\right)/j{\mathrm{\ω}}_M{C}_{2\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%=0\end{array}---\left(12\right)$

同理，可得到电流i₂₂中h_M次谐波电流的变化率为：

$\begin{array}{c}{k}_{I_{22}\left(h_M\right)}=\frac{{\stackrel{\·}{I}}_{22}{\left(h_M\right)}_{\left(\mathrm{new}\right)}-{\stackrel{\·}{I}}_{22}{\left(h_M\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}{{\stackrel{\·}{I}}_{22}{\left(h_M\right)}_{\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%\\ =\frac{{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h_M\right)\×j{\mathrm{\ω}}_M{L}_{2\left(\mathrm{new}\right)}-{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h_M\right)\×j{\mathrm{\ω}}_M{L}_{2\left(\mathrm{old}\right)}}{{\stackrel{\·}{U}}_S\left(h_M\right)\×j{\mathrm{\ω}}_M{L}_{2\left(\mathrm{old}\right)}}\×100\%\\ ==(\frac{1}{(1+\mathrm{\α}/100)}-1)\×100\%=-\frac{\mathrm{\α}/100}{1+\mathrm{\α}/100}\×100\%\end{array}---\left(13\right)$

因此根据式(10)-式(13)：

若：且时，则失谐是由于滤波器中段的元件C₂所造成；

若：且时，则失谐是由于滤波器中段的元件L₂所造成；

由于已经判断出失谐发生于滤波器中段，不会出现和的其它范围组合。

步骤6）：对于三调谐滤波器，在步骤5中可能出现和的其它范围组合，此时可判断失谐元件发生于三调谐滤波器的下段，由于三调谐滤波器下段的结构与中段是完全相同的，仅元件参数不同，因此下段中失谐元件的辨识方法即可采用步骤5。

本发明在常规直流侧滤波器支路中串入电流互感器，对测量得到的电流进行傅里叶分解，得到各次谐波电流，根据特定次谐波电流的变化率即可辨识出具体的失谐元件，大大减小了失谐滤波器的修复时间，实现了状态监测。本发明仅需在常规直流侧滤波器的基础上进行简单的改进，实现简单，为实现高压直流输电系统直流测滤波器失谐的在线辨识提供了重要的技术手段，具有很高的实用价值和广阔的市场推广应用前景。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴之内，应由各权利要求限定。

Claims (2)

1.一种高压直流输电系统直流侧滤波器失谐的在线辨识方法，其特征在于：在高压直流输电系统直流侧滤波器的支路中串入电流互感器，利用测量得到的电流，结合已知的直流侧滤波器的各元件参数或频率-阻抗特性，通过计算辨识出高压直流输电系统直流侧发生失谐滤波器的失谐元件；具体包括以下步骤，

步骤1、在高压直流输电系统直流侧滤波器的支路中串入电流互感器，分别测量各电流互感器电流的实际值，利用快速傅里叶变换FFT技术，计算得到各次谐波电流实际值的有效值；

步骤2、根据已知的直流侧滤波器的各元件参数或频率-阻抗特性，利用谐波分析技术，计算滤波器各支路谐波电流的设计值，利用快速傅里叶变换FFT技术，计算得到各次谐波电流设计值的有效值；

步骤3、判断滤波器是否发生失谐；

分别比较滤波器各支路电流中具有谐振频率的谐波电流的实际值的有效值与设计值的有效值，计算两者的电流变化率，根据电流变化率判断滤波器是否发生失谐，辨识出高压直流输电系统直流侧发生失谐滤波器的失谐元件。

2.根据权利要求1所述的一种高压直流输电系统直流侧滤波器失谐的在线辨识方法，其特征在于：所述步骤3的具体过程为：

步骤3.1、先计算出上段支路的电流；

如果含有并联支路，则上段支路的电流为各并联支路的电流之和；如果没有并联支路，则在串联支路接地侧接入电流互感器来获得上段支路电流；

步骤3.2、与滤波器正常运行时的上段支路电流进行对比，求解上段支路电流的变化率；

如果50次及以上的高次谐波电流的变化率小于0.5％，而1次的低次谐波电流的变化率大于2％，则失谐元件为串联部分电容元件；如果50次及以上的高次谐波电流的变化率大于2％，而，1次的低次谐波电流的变化率小于0.5％，则失谐元件为串联部分电感元件；如果有中段并联元件，则继续步骤3.3，反之结束；

步骤3.3、求滤波中段并联部分的并联谐振频率；

步骤3.4、分别求中段并联谐振频率处两支路电流的变化率；

如果并联部分支路一的电流变化率大于2％，而支路二的电流变化率小于0.5％，则判断为支路一失谐；如果支路一的电流变化率小于0.5％，而支路二的电流变化率大于2％，则判断为支路二失谐；如果有下段，则继续步骤3.5，反之结束；

步骤3.5、求滤波下段并联部分的并联谐振频率；

步骤3.6、分别求下段并联谐振频率处两支路电流的变化率；

如果并联部分支路一的电流变化率大于2％，而支路二的电流变化率小于0.5％，则判断为支路一失谐；如果支路一的电流变化率小于0.5％，而支路二的电流变化率大于2％，则判断为支路二失谐。