CN113702748A - 基于高压桥臂电流判据的换流站电容器组故障定位方法 - Google Patents

基于高压桥臂电流判据的换流站电容器组故障定位方法 Download PDF

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CN113702748A CN202111116871.6A CN202111116871A CN113702748A CN 113702748 A CN113702748 A CN 113702748A CN 202111116871 A CN202111116871 A CN 202111116871A CN 113702748 A CN113702748 A CN 113702748A
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Abstract

基于高压桥臂电流判据的换流站电容器组故障定位方法，属于电容器组故障定位领域，目前换流站滤波器中电容器组故障定位方法识别能力不足，精准度不够、效率低。比较t时刻电容器组桥臂不平衡电流有效值与电容器组总电流有效值的比值及该比值的整定系数、t时刻高压桥臂电流有效值与电容器组总电流有效值的比值及该比值的整定系数，得到每个桥臂上电容器故障，比较t′时刻电容器组桥臂不平衡电流有效值与电容器组总电流有效值的比值、t′时刻高压桥臂电流有效值与电容器组总电流有效值的比值、t时刻电容器组桥臂不平衡电流有效值与电容器组总电流有效值的比值和t时刻高压桥臂电流有效值与电容器组总电流有效值的比值，得到两个电容器故障。用于检测电容器故障。

Description

基于高压桥臂电流判据的换流站电容器组故障定位方法
技术领域
本发明涉及定位电容器组故障，属于电容器组故障定位技术领域。
背景技术
换流站是交、直流电能转换的枢纽，在电能进行整流和逆变的过程中，会产生特征次谐波分量，同时消耗大量无功，因此，需要配置滤波器进行谐波治理与无功补偿。滤波器中主要组成部分为高压电容器，一座换流站通常设有数百个高压电容器元件，对保障直流输电系统安全稳定运行具有重要作用。
换流站运行中，由电容器故障导致的不平衡保护跳闸是最频繁的故障之一。目前工程实际中，只能根据不平衡电流方向大致定位对角电容器可能存在故障，无法确定具体故障位置，对两个同侧桥、对角桥及互为对称桥的电容器工作异常定位无能为力，在带故障运行情况下，不稳定的平衡状态容易引起雪崩效应。一般采取的检修措施是对整个电容器组进行逐个元件容值检测，工作效率低，停电时间长，容易因为误操作引入测量误差，致使检修流程迟滞或重复进行，可能造成电压偏低和谐波畸变过大问题，影响供电安全稳定性。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前换流站滤波器中电容器组故障定位方法识别能力不足，精准度不够、效率低的问题，提出了基于高压桥臂电流判据的换流站电容器组故障定位方法。
基于高压桥臂电流判据的换流站电容器组故障定位方法，所述方法包括以下内容：
步骤1、在换流站滤波器中任意电容器的桥臂高压端串联电流互感器CT3；
步骤2、在任意时刻t时，利用安装在所述电容器组首端的电流互感器CT1采集电容器组总电流，利用安装在所述电容器组之间的电流互感器CT2采集电容器组桥臂不平衡电流，采用电流互感器CT3采集电容器组高压桥臂电流，获得该时刻电容器组桥臂不平衡电流有效值与电容器组总电流有效值的比值并设定该比值的整定系数、高压桥臂电流有效值与电容器组总电流有效值的比值并设定该比值的整定系数；
步骤3、在下一时刻t′时，t′＞t，采集电容器组总电流、电容器组桥臂不平衡电流和电容器组高压桥臂电流，获得该时刻电容器组桥臂不平衡电流有效值与电容器组总电流有效值的比值、高压桥臂电流有效值与电容器组总电流有效值的比值；
步骤4、通过比较t时刻电容器组桥臂不平衡电流有效值与电容器组总电流有效值的比值及该比值的整定系数、t时刻高压桥臂电流有效值与电容器组总电流有效值的比值及该比值的整定系数，检测电容器组中每个桥臂上电容器的故障，
通过比较t′时刻电容器组桥臂不平衡电流有效值与电容器组总电流有效值的比值、t′时刻高压桥臂电流有效值与电容器组总电流有效值的比值、t时刻电容器组桥臂不平衡电流有效值与电容器组总电流有效值的比值和t时刻高压桥臂电流有效值与电容器组总电流有效值的比值，同时检测出电容器组中任意两个桥臂上两个电容器的故障。
优选地，换流站滤波器中电容器组包括电容器C1-C4，
电容器C1的一端同时连接电流互感器CT1的一端和电容器C2的一端，电容器C2的另一端同时连接电容器C4的一端和电流互感器CT2的一端，电容器C4的另一端和电容器C3的一端均连接电源地，电容器C3的另一端同时连接电流互感器CT2的另一端和电容器C1的另一端，电流互感器CT1另一端连接电源地。
优选地，步骤2中，获得t时刻时，电容器组桥臂不平衡电流有效值与电容器组总电流有效值的比值、高压桥臂电流有效值与电容器组总电流有效值的比值，过程为：
t时刻时，电容器组总电流有效值I1(t)、电容器组桥臂不平衡电流有效值I2(t)和电容器组高压桥臂电流有效值I3(t)分别根据公式1获得：
Figure BDA0003275652490000021
式中，i1为t时刻下电容器组总电流，i2为t时刻下电容器组桥臂不平衡电流，i3为t时刻下电容器组高压桥臂电流有效值；
设桥臂不平衡电流从左至右时方向为正，则I2(t)与I1(t)的比值qun为：
Figure BDA0003275652490000022
式中，C1为电容器C1的电容值，C2为电容器C2的电容值，C3为电容器C3的电容值，C4为电容器C4的电容值；
I3(t)与I1(t)的比值qhv为：
Figure BDA0003275652490000023
优选地，设定qun的整定系数为εun＝±0.01，当桥臂不平衡电流方向为从左至右时，εun＝0.01，当桥臂不平衡电流方向为从右至左时，εun＝-0.01；
设定qhv的整定系数为
Figure BDA0003275652490000031
εhv＝±0.005。
优选地，步骤3中，获得t′时刻时，电容器组桥臂不平衡电流有效值与电容器组总电流有效值的比值、高压桥臂电流有效值与电容器组总电流有效值的比值，过程为：
t′时刻时，电容器组总电流有效值I1′(t)、电容器组桥臂不平衡电流有效值I2′(t)和电容器组高压桥臂电流有效值I3′(t)分别根据公式1获得：
Figure BDA0003275652490000032
式中，i′1为t′时刻下电容器组总电流，i'2为t′时刻下为电容器组桥臂不平衡电流，i'3为t′时刻下为电容器组高压桥臂电流有效值；
设桥臂不平衡电流从左至右时方向为正，则I′2(t)与I′1(t)的比值q'um为：
Figure BDA0003275652490000033
式中，C1为换流站电容器组中电容器C1的电容值，C2为换流站电容器组中电容器C2的电容值，C3为换流站电容器组中电容器C3的电容值，C4为换流站电容器组中电容器C4的电容值；
I′3(t)与I′1(t)的比值q'hv为：
Figure BDA0003275652490000034
优选地，步骤4中，当电流互感器CT3串联在电流互感器CT1和电容器C1之间时，检测电容器组中每个桥臂上电容器的故障、同时检测出电容器组中任意两个桥臂上两个电容器的故障，具体为：
(1)当qun＞εun且
Figure BDA0003275652490000035
时，电容器C1发生故障；
当q′un＜qun且q′hv＜qhv时，电容器C1、C2发生故障；当q′un＜qun且q′hv＝qhv时，电容器C1、C3发生故障；当q′un＞qun且q′hv＝qhv时，电容器C1、C4发生故障；
(2)当qun＜-εun且
Figure BDA0003275652490000041
时，电容器C2发生故障；
当q′un＞qun且q′hv＞qhv时，电容器C2、C1发生故障；当q′un＜qun且q′hv＝qhv时，电容器C2、C3发生故障；当q′un＞qun且q′hv＝qhv时，电容器C2、C4发生故障；
(3)当qun＜-εun且qhv既不大于也不小于
Figure BDA0003275652490000042
时，电容器C3发生故障；
当q′un＞qun且q′hv＞qhv时，电容器C3、C1发生故障；当q′un＜qun且q′hv＜qhv时，电容器C3、C2发生故障；当q′un＞qun且q′hv＝qhv时，电容器C3、C4发生故障；
(4)当qun＞εun且qhv既不大于也不小于
Figure BDA0003275652490000043
时，电容器C4发生故障；
当q′un＞qun且q′hv＞qhv时，电容器C4、C1发生故障；当q′un＜qun且q′hv＜qhv时，电容器C4、C2发生故障；当q′un＜qun且q′hv＝qhv时，电容器C4、C3发生故障。
优选地，步骤4中，当电流互感器CT3串联在电流互感器CT1和电容器C2之间时，
检测电容器组中每个桥臂上电容器的故障、同时检测出电容器组中任意两个桥臂上两个电容器的故障，具体为：
(1)当qun＞εun且
Figure BDA0003275652490000044
时，电容器C1发生故障；
当q′un＜qun且q′hv＞qhv时，电容器C1、C2发生故障；当q′un＜qun且q′hv＝qhv时，电容器C1、C3发生故障；当q′un＞qun且q′hv＝qhv时，电容器C1、C4发生故障；
(2)当qun＜-εun且
Figure BDA0003275652490000045
时，电容器C2发生故障；
当q′un＞qun且q′hv＜qhv时，电容器C2、C1发生故障；当q′un＜qun且q′hv＝qhv时，电容器C2、C3发生故障；当q′un＞qun且q′hv＝qhv时，电容器C2、C4发生故障；
(3)当qun＜-εun且qhv既不大于也不小于
Figure BDA0003275652490000046
时，电容器C3发生故障；
当q′un＞qun且q′hv＜qhv时，电容器C3、C1发生故障；当q′un＜qun且q′hv＞qhv时，电容器C3、C2发生故障；当q′un＞qun且q′hv＝qhv时，电容器C3、C4发生故障；
(4)当qun＞εun且qhv既不大于也不小于
Figure BDA0003275652490000047
时，电容器C4发生故障；
当q′un＞qun且q′hv＜qhv时，电容器C4、C1发生故障；当q′un＜qun且q′hv＞qhv时，电容器C4、C2发生故障；当q′un＜qun且q′hv＝qhv时，电容器C4、C3发生故障。
本发明的有益效果是：
1.考虑整定系数确定高压电容器组故障定位判据，避免了由电磁扰动引起的电流信号干扰对于电容器故障的误判，在确有故障发生的前提下，进行电容器工作异常位置追踪，保证故障定位的有效性；
2.利用桥臂不平衡电流、高压桥臂电流与电容器组总电流之比和故障整定系数之间的关系，实现单个电容器故障定位，通过比较不同时刻电流比值大小，确定两个同侧桥、对角桥及互为对称桥的电容器故障发生的位置及先后顺序，大幅提高检修效率；
3.本申请通过在换流站滤波器中电容器组的任意高压桥臂串接一个电流互感器，实现单个或两个电容器故障的准确定位，检测效率高，节约投资成本，降低设备运行维护成本。
附图说明
图1为基于高压桥臂电流判据的换流站电容器组故障定位方法的流程图；
图2为实施例1的电容器组拓扑结构图；
图3为实施例2的电容器组拓扑结构图。
具体实施方式
实施例1：
结合图1说明本实施例，本实施例所述的基于高压桥臂电流判据的换流站电容器组故障定位方法，所述方法包括以下内容：
步骤1、对于换流站滤波器中的电容器组，在要求安装首端电流互感器CT1和不平衡电流互感器CT2的基础上，在高压端电容器C1桥臂上串联电流互感器CT3，如图2所示；
步骤2、分别采集CT1测得的电容器组总电流i1(t)、CT2测得的桥臂不平衡电流i2(t)、CT3测得的高压桥臂电流i3(t)，计及2～50次谐波，采样频率为2500Hz；
获取任意时刻t时，i1(t)、i2(t)、i3(t)的有效值I1(t)、I2(t)、I3(t)：
Figure BDA0003275652490000051
设桥臂不平衡电流从左至右时方向为正，则I2(t)与I1(t)之比qun的计算式为：
Figure BDA0003275652490000061
I3(t)与I1(t)之比qhv的计算式为：
Figure BDA0003275652490000062
电容器组正常工作无故障时，C1＝C2＝C3＝C4，则qun＝0，
Figure BDA0003275652490000063
电容器组故障时，设定qun的整定系数为εun＝±0.01，则桥臂不平衡电流方向为从左至右时εun＝0.01，反之，εun＝-0.01，qhv的整定系数为
Figure BDA0003275652490000068
εhv＝±0.005；
步骤3、获取下一时刻t′(t′＞t)时，i′1(t)、i′2(t)、i′3(t)的有效值I′1(t)、I′2(t)、I′3(t)，计算该时刻I′2(t)与I′1(t)之比q′un以及I′3(t)与I′1(t)之比q′hv，作为qun和qhv的比较量，其中，I′1(t)、I′2(t)、I′3(t)、q′un、q′hv的计算方法与步骤二中I1(t)、I2(t)、I3(t)、qun、qhv的计算方法一致；
步骤4、通过比较qun与εun、qhv与
Figure BDA0003275652490000064
判断单个电容器故障发生位置，再通过比较q′un与qun、q′hv与qhv判断两个电容器故障发生位置：
(1)当qun＞εun且
Figure BDA0003275652490000065
时，电容器C1发生故障；
当q′un＜qun且q′hv＜qhv时，电容器C1、C2发生故障；当q′un＜qun且q′hv＝qhv时，电容器C1、C3发生故障；当q′un＞qun且q′hv＝qhv时，电容器C1、C4发生故障；
(2)当qun＜-εun且
Figure BDA0003275652490000066
时，电容器C2发生故障；
当q′un＞qun且q′hv＞qhv时，电容器C2、C1发生故障；当q′un＜qun且q′hv＝qhv时，电容器C2、C3发生故障；当q′un＞qun且q′hv＝qhv时，电容器C2、C4发生故障；
(3)当qun＜-εun且qhv既不大于也不小于
Figure BDA0003275652490000067
时，电容器C3发生故障；
继而，当q′un＞qun且q′hv＞qhv时，电容器C3、C1发生故障；当q′un＜qun且q′hv＜qhv时，电容器C3、C2发生故障；当q′un＞qun且q′hv＝qhv时，电容器C3、C4发生故障；
(4)当qun＞εun且qhv既不大于也不小于
Figure BDA0003275652490000071
时，电容器C4发生故障；
当q′un＞qun且q′hv＞qhv时，电容器C4、C1发生故障；当q′un＜qun且q′hv＜qhv时，电容器C4、C2发生故障；当q′un＜qun且q′hv＝qhv时，电容器C4、C3发生故障。
本实施例中，图2为换流站滤波器中的电容器组的原理示意图，换流站滤波器中的电容器组均为对称结构，C1可以包括多个串联的电容器单元；C1如果包括多个串联的电容器单元，C2、C3和C4各包括相同数目的串联的电容器单元，无论每个电容器包括几个电容器单元，本申请检测的是单个电容器的故障，而不是单个电容器单元的故障。
本申请可以根据I1(t)、I2(t)、I3(t)和电容器组的保护灵敏度，来设定qun的整定系数；也可以根据经验值设定qun的整定系数。该设定方式为现有技术。
为验证本申请所提方法的正确性，对图2所示的换流站滤波器中电容器组进行实验，每个桥臂上电容器由10个电容器单元并联、72个电容器单元串联组成，每个电容器单元的容值为C0，单个电容器故障定位实验结果如表1所示，两个电容器故障定位实验结果如表2所示。
表1单个电容器故障定位实验结果：
故障时刻 q<sub>un</sub> q<sub>hv</sub> C1 C2 C3 C4
t<sub>0</sub> 0.007 0.499 正常 正常 正常 正常
t<sub>1</sub> 0.126 0.624 故障 正常 正常 正常
t<sub>2</sub> -0.093 0.379 正常 故障 正常 正常
t<sub>3</sub> -0.156 0.498 正常 正常 故障 正常
t<sub>4</sub> 0.081 0.502 正常 正常 正常 故障
表2两个电容器故障定位实验结果：
Figure BDA0003275652490000072
Figure BDA0003275652490000081
通过表1可知，各桥臂上任意电容器单独发生故障时，由本申请提供的方法可以实现故障电容器的准确定位。由表2可知，一个桥臂上电容器发生故障，其他任意一个桥臂上电容器也发生故障时，由本申请提供的方法能够确定电容器故障发生的位置及先后顺序。
实施例2：
结合图1说明本实施例，本实施例所述的基于高压桥臂电流判据的换流站电容器组故障定位方法，所述方法包括以下内容：
步骤1、对于换流站滤波器中的电容器组，在要求安装首端电流互感器CT1和不平衡电流互感器CT2的基础上，在高压端电容器C2桥臂上串联电流互感器CT3，如图3所示；；
步骤2、分别采集CT1测得的电容器组总电流i1(t)、CT2测得的桥臂不平衡电流i2(t)、CT3测得的高压桥臂电流i3(t)，计及2～50次谐波，采样频率为2500Hz；
获取任意时刻t时，i1(t)、i2(t)、i3(t)的有效值I1(t)、I2(t)、I3(t)：
Figure BDA0003275652490000082
设桥臂不平衡电流从左至右时方向为正，则I2(t)与I1(t)之比qun的计算式为：
Figure BDA0003275652490000083
I3(t)与I1(t)之比qhv的计算式为：
Figure BDA0003275652490000084
电容器组正常工作无故障时，C1＝C2＝C3＝C4，则qun＝0，
Figure BDA0003275652490000085
电容器组故障时，设定qun的整定系数为εun＝±0.01，则桥臂不平衡电流方向为从左至右时εun＝0.01，反之，εun＝-0.01，qhv的整定系数为
Figure BDA0003275652490000086
εhv＝±0.005；
步骤3、获取下一时刻t′(t′＞t)时，i′1(t)、i′2(t)、i′3(t)的有效值I′1(t)、I′2(t)、I′3(t)，计算该时刻I′2(t)与I′1(t)之比q′un以及I′3(t)与I′1(t)之比q′hv，作为qun和qhv的比较量，其中，I′1(t)、I′2(t)、I′3(t)、q′un、q′hv的计算方法与步骤二中I1(t)、I2(t)、I3(t)、qun、qhv的计算方法一致；
步骤4、通过比较qun与εun、qhv与
Figure BDA0003275652490000091
判断单个电容器故障发生位置，再通过比较q′un与qun、q′hv与qhv判断两个电容器故障发生位置：
(1)当qun＞εun且
Figure BDA0003275652490000092
时，电容器C1发生故障；
当q′un＜qun且q′hv＞qhv时，电容器C1、C2发生故障；当q′un＜qun且q′hv＝qhv时，电容器C1、C3发生故障；当q′un＞qun且q′hv＝qhv时，电容器C1、C4发生故障；
(2)当qun＜-εun且
Figure BDA0003275652490000093
时，电容器C2发生故障；
当q′un＞qun且q′hv＜qhv时，电容器C2、C1发生故障；当q′un＜qun且q′hv＝qhv时，电容器C2、C3发生故障；当q′un＞qun且q′hv＝qhv时，电容器C2、C4发生故障；
(3)当qun＜-εun且qhv既不大于也不小于
Figure BDA0003275652490000094
时，电容器C3发生故障；
当q′un＞qun且q′hv＜qhv时，电容器C3、C1发生故障；当q′un＜qun且q′hv＞qhv时，电容器C3、C2发生故障；当q′un＞qun且q′hv＝qhv时，电容器C3、C4发生故障；
(4)当qun＞εun且qhv既不大于也不小于
Figure BDA0003275652490000095
时，电容器C4发生故障；
当q′un＞qun且q′hv＜qhv时，电容器C4、C1发生故障；当q′un＜qun且q′hv＞qhv时，电容器C4、C2发生故障；当q′un＜qun且q′hv＝qhv时，电容器C4、C3发生故障。
本实施例中，图3为换流站滤波器中的电容器组的原理示意图，换流站滤波器中的电容器组均为对称结构，C1可以包括多个串联的电容器单元；C1如果包括多个串联的电容器单元，C2、C3和C4各包括相同数目的串联的电容器单元，无论每个电容器包括几个电容器单元，本申请检测的是单个电容器的故障，而不是单个电容器单元的故障。
本申请可以根据I1(t)、I2(t)、I3(t)和电容器组的保护灵敏度，来设定qun的整定系数；也可以根据经验值设定qun的整定系数。该设定方式为现有技术。
为验证本申请所提方法的正确性，对图3所示的换流站滤波器中电容器组进行实验，每个桥臂上电容器由10个电容器单元并联、72个电容器单元串联组成，每个电容器单元的容值为C0，单个电容器故障定位实验结果如表3所示，两个电容器故障定位实验结果如表4所示。
表3单个电容器故障定位实验结果：
故障时刻 q<sub>un</sub> q<sub>hv</sub> C1 C2 C3 C4
t<sub>0</sub> 0.005 0.502 正常 正常 正常 正常
t<sub>1</sub> 0.158 0.323 故障 正常 正常 正常
t<sub>2</sub> -0.208 0.752 正常 故障 正常 正常
t<sub>3</sub> -0.089 0.499 正常 正常 故障 正常
t<sub>4</sub> 0.117 0.501 正常 正常 正常 故障
表4两个电容器故障定位实验结果：
故障时刻 q<sub>un</sub>(q′<sub>un</sub>) q<sub>hv</sub>(q′<sub>hv</sub>) C1 C2 C3 C4
t<sub>0</sub>′ -0.208 0.752 正常 故障 正常 正常
t<sub>1</sub>′ -0.035 0.526 故障 故障 正常 正常
t<sub>2</sub>′ -0.334 0.752 正常 故障 故障 正常
t<sub>3</sub>′ -0.008 0.752 正常 故障 正常 故障
通过表3可知，各桥臂上任意电容器单独发生故障时，由本申请提供的方法可以实现故障电容器的准确定位。由表4可知，一个桥臂上电容器发生故障，其他任意一个桥臂上电容器也发生故障时，由本申请提供的方法能够确定电容器故障发生的位置及先后顺序。

Claims (7)

1.基于高压桥臂电流判据的换流站电容器组故障定位方法，其特征在于，所述方法包括以下内容：
步骤1、在换流站滤波器中任意电容器的桥臂高压端串联电流互感器(CT3)；
步骤2、在任意时刻t时，利用安装在所述电容器组首端的电流互感器(CT1)采集电容器组总电流，利用安装在所述电容器组之间的电流互感器(CT2)采集电容器组桥臂不平衡电流，采用电流互感器(CT3)采集电容器组高压桥臂电流，获得该时刻电容器组桥臂不平衡电流有效值与电容器组总电流有效值的比值并设定该比值的整定系数、高压桥臂电流有效值与电容器组总电流有效值的比值并设定该比值的整定系数；
步骤3、在下一时刻t′时，t′＞t，采集电容器组总电流、电容器组桥臂不平衡电流和电容器组高压桥臂电流，获得该时刻电容器组桥臂不平衡电流有效值与电容器组总电流有效值的比值、高压桥臂电流有效值与电容器组总电流有效值的比值；
步骤4、通过比较t时刻电容器组桥臂不平衡电流有效值与电容器组总电流有效值的比值及该比值的整定系数、t时刻高压桥臂电流有效值与电容器组总电流有效值的比值及该比值的整定系数，检测电容器组中每个桥臂上电容器的故障，
通过比较t′时刻电容器组桥臂不平衡电流有效值与电容器组总电流有效值的比值、t′时刻高压桥臂电流有效值与电容器组总电流有效值的比值、t时刻电容器组桥臂不平衡电流有效值与电容器组总电流有效值的比值和t时刻高压桥臂电流有效值与电容器组总电流有效值的比值，同时检测出电容器组中任意两个桥臂上两个电容器的故障。
2.根据权利要求1所述的基于高压桥臂电流判据的换流站电容器组故障定位方法，其特征在于，换流站滤波器中电容器组包括电容器C1-C4，
电容器C1的一端同时连接电流互感器(CT1)的一端和电容器C2的一端，电容器C2的另一端同时连接电容器C4的一端和电流互感器(CT2)的一端，电容器C4的另一端和电容器C3的一端均连接电源地，电容器C3的另一端同时连接电流互感器(CT2)的另一端和电容器C1的另一端，电流互感器(CT1)另一端连接供电电源。
3.根据权利要求2所述的基于高压桥臂电流判据的换流站电容器组故障定位方法，其特征在于，步骤2中，获得t时刻时，电容器组桥臂不平衡电流有效值与电容器组总电流有效值的比值、高压桥臂电流有效值与电容器组总电流有效值的比值，过程为：
t时刻时，电容器组总电流有效值I1(t)、电容器组桥臂不平衡电流有效值I2(t)和电容器组高压桥臂电流有效值I3(t)分别根据公式1获得：
Figure FDA0003275652480000021
式中，i1为t时刻下电容器组总电流，i2为t时刻下电容器组桥臂不平衡电流，i3为t时刻下电容器组高压桥臂电流有效值；
设桥臂不平衡电流从左至右时方向为正，则I2(t)与I1(t)的比值qun为：
Figure FDA0003275652480000022
式中，C1为电容器C1的电容值，C2为电容器C2的电容值，C3为电容器C3的电容值，C4为电容器C4的电容值；
I3(t)与I1(t)的比值qhv为：
Figure FDA0003275652480000023
4.根据权利要求3所述的基于高压桥臂电流判据的换流站电容器组故障定位方法，其特征在于，设定qun的整定系数为εun＝±0.01，当桥臂不平衡电流方向为从左至右时，εun＝0.01，当桥臂不平衡电流方向为从右至左时，εun＝-0.01；
设定qhv的整定系数为
Figure FDA0003275652480000024
εhv＝±0.005。
5.根据权利要求4所述的基于高压桥臂电流判据的换流站电容器组故障定位方法，其特征在于，步骤3中，获得t′时刻时，电容器组桥臂不平衡电流有效值与电容器组总电流有效值的比值、高压桥臂电流有效值与电容器组总电流有效值的比值，过程为：
t′时刻时，电容器组总电流有效值I′1(t)、电容器组桥臂不平衡电流有效值I′2(t)和电容器组高压桥臂电流有效值I′3(t)分别根据公式1获得：
Figure FDA0003275652480000025
式中，i′1为t′时刻下电容器组总电流，i′2为t′时刻下为电容器组桥臂不平衡电流，i′3为t′时刻下为电容器组高压桥臂电流有效值；
设桥臂不平衡电流从左至右时方向为正，则I′2(t)与I′1(t)的比值q′um为：
Figure FDA0003275652480000031
式中，C1为换流站电容器组中电容器C1的电容值，C2为换流站电容器组中电容器C2的电容值，C3为换流站电容器组中电容器C3的电容值，C4为换流站电容器组中电容器C4的电容值；
I′3(t)与I′1(t)的比值q′hv为：
Figure FDA0003275652480000032
6.根据权利要求5所述的基于高压桥臂电流判据的换流站电容器组故障定位方法，其特征在于，步骤4中，当电流互感器CT3串联在电流互感器(CT1)和电容器C1之间时，检测电容器组中每个桥臂上电容器的故障、同时检测出电容器组中任意两个桥臂上两个电容器的故障，具体为：
(1)当qun＞εun且
Figure FDA0003275652480000033
时，电容器C1发生故障；
当q′un＜qun且q′hv＜qhv时，电容器C1、C2发生故障；当q′un＜qun且q′hv＝qhv时，电容器C1、C3发生故障；当q′un＞qun且q′hv＝qhv时，电容器C1、C4发生故障；
(2)当qun＜-εun且
Figure FDA0003275652480000034
时，电容器C2发生故障；
当q′un＞qun且q′hv＞qhv时，电容器C2、C1发生故障；当q′un＜qun且q′hv＝qhv时，电容器C2、C3发生故障；当q′un＞qun且q′hv＝qhv时，电容器C2、C4发生故障；
(3)当qun＜-εun且qhv既不大于也不小于
Figure FDA0003275652480000035
时，电容器C3发生故障；
当q′un＞qun且q′hv＞qhv时，电容器C3、C1发生故障；当q′un＜qun且q′hv＜qhv时，电容器C3、C2发生故障；当q′un＞qun且q′hv＝qhv时，电容器C3、C4发生故障；
(4)当qun＞εun且qhv既不大于也不小于
Figure FDA0003275652480000036
时，电容器C4发生故障；
当q′un＞qun且q′hv＞qhv时，电容器C4、C1发生故障；当q′un＜qun且q′hv＜qhv时，电容器C4、C2发生故障；当q′un＜qun且q′hv＝qhv时，电容器C4、C3发生故障。
7.根据权利要求5所述的基于高压桥臂电流判据的换流站电容器组故障定位方法，其特征在于，步骤4中，当电流互感器CT3串联在电流互感器(CT1)和电容器C2之间时，
检测电容器组中每个桥臂上电容器的故障、同时检测出电容器组中任意两个桥臂上两个电容器的故障，具体为：
(1)当qun＞εun且
Figure FDA0003275652480000041
时，电容器C1发生故障；
当q′un＜qun且q′hv＞qhv时，电容器C1、C2发生故障；当q′un＜qun且q′hv＝qhv时，电容器C1、C3发生故障；当q′un＞qun且q′hv＝qhv时，电容器C1、C4发生故障；
(2)当qun＜-εun且
Figure FDA0003275652480000042
时，电容器C2发生故障；
当q′un＞qun且q′hv＜qhv时，电容器C2、C1发生故障；当q′un＜qun且q′hv＝qhv时，电容器C2、C3发生故障；当q′un＞qun且q′hv＝qhv时，电容器C2、C4发生故障；
(3)当qun＜-εun且qhv既不大于也不小于
Figure FDA0003275652480000043
时，电容器C3发生故障；
当q′un＞qun且q′hv＜qhv时，电容器C3、C1发生故障；当q′un＜qun且q′hv＞qhv时，电容器C3、C2发生故障；当q′un＞qun且q′hv＝qhv时，电容器C3、C4发生故障；
(4)当qun＞εun且qhv既不大于也不小于
Figure FDA0003275652480000044
时，电容器C4发生故障；
当q′un＞qun且q′hv＜qhv时，电容器C4、C1发生故障；当q′un＜qun且q′hv＞qhv时，电容器C4、C2发生故障；当q′un＜qun且q′hv＝qhv时，电容器C4、C3发生故障。
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