1.一种柔性直流输电设备故障识别方法,其特征在于,包括:通过子模块中的信息确定各子模块的故障特征参数;计算所述故障特征参数的空间自相关指标;基于所述空间自相关指标对各子模块进行故障识别,包括:根据柔性直流输电设备设计要求对所述故障特征参数进行识别,包括:根据柔性直流输电设备设计要求确定所述空间自相关指标的置信水平;基于所述置信水平,结合故障特征参数的统计分布类型确定所述空间自相关指标的接受域;判断计算的空间自相关指标是否属于所述接受域,若是,确定所述故障特征参数处于正常状态,否则,确定故障特征参数处于异常状态;基于所述故障特征参数的识别结果对各子模块的故障进行识别,包括:当子模块的所有故障特征参数均处于正常状态时,确定所述子模块处于正常运行状态;当子模块的任一故障特征参数处于异常状态且处于异常状态的故障特征参数的延时时间与反时限常数满足预设关系,确定所述子模块处于故障状态;所述预设关系按下式确定:式中,t i 为第i个子模块故障特征参数处于异常状态的延时时间,x i 为第i个子模块的故障特征参数实时值,x 0 为子模块的故障特征参数的基准值;c为反时限常数,其基于子模块对故障特征参数的耐受能力确定;所述故障特征参数包括子模块中均压电容的容值、子模块的温度和子模块的均压比。
2.根据权利要求1所述的柔性直流输电设备故障识别方法,其特征在于,所述通过子模块中的信息确定各子模块的故障特征参数,包括:通过子模块中的温度传感器采集子模块的温度,并通过子模块中的高电位板卡采集所述子模块的电压、均压电容的纹波电压和纹波电流;基于子模块的电压确定子模块的均压比,并基于所述纹波电压和纹波电流确定均压电容的容值。
3.根据权利要求1所述的柔性直流输电设备故障识别方法,其特征在于,所述计算所述故障特征参数的空间自相关指标,包括:基于子模块的故障特征参数实时值计算故障特征参数的空间联系局部Moran指数;基于所述空间联系局部Moran指数计算所述故障特征参数的空间自相关指标。
4.根据权利要求3所述的柔性直流输电设备故障识别方法,其特征在于,所述故障特征参数的空间联系局部Moran指数按下式计算:式中,S 2 为故障特征参数的方差, n为子模块个数,x i 为子模块i的故障特征参数实时值, 为故障特征参数的平均值,x j 为子模块j的故障特征参数实时值,ω ij 为子模块i与子模块j之间的空间接近度权重系数,且 d ij 为子模块i与子模块j之间的距离,ε为故障特征参数的非线性衰减系数。
5.根据权利要求4所述的柔性直流输电设备故障识别方法,其特征在于,所述故障特征参数的空间自相关指标按下式确定:式中,Z i 为第i个子模块故障特征参数的空间自相关指标,E(I i )为I i 的期望,VAR(I i )为I i 的方差。
6.根据权利要求2所述的柔性直流输电设备故障识别方法,其特征在于,所述均压电容的容值按下式确定:式中,C为均压电容的容值,Δv c 为均压电容的纹波电压,i c 为均压电容的纹波电流;所述子模块的均压比按下式确定:式中,η i 为第i个子模块的均压比,v i 为第i个子模块的电压,n为子模块个数。
7.一种柔性直流输电设备故障识别装置,其特征在于,包括:数据处理模块,用于通过子模块中的信息确定各子模块的故障特征参数;计算模块,用于计算所述故障特征参数的空间自相关指标;识别模块,用于基于所述空间自相关指标对各子模块进行故障识别,包括:根据柔性直流输电设备设计要求对所述故障特征参数进行识别,包括:根据柔性直流输电设备设计要求确定所述空间自相关指标的置信水平;基于所述置信水平,结合故障特征参数的统计分布类型确定所述空间自相关指标的接受域;判断计算的空间自相关指标是否属于所述接受域,若是,确定所述故障特征参数处于正常状态,否则,确定故障特征参数处于异常状态;基于所述故障特征参数的识别结果对各子模块的故障进行识别,包括:当子模块的所有故障特征参数均处于正常状态时,确定所述子模块处于正常运行状态;当子模块的任一故障特征参数处于异常状态且处于异常状态的故障特征参数的延时时间与反时限常数满足预设关系,确定所述子模块处于故障状态;所述预设关系按下式确定:式中,t i 为第i个子模块故障特征参数处于异常状态的延时时间,x i 为第i个子模块的故障特征参数实时值,x 0 为子模块的故障特征参数的基准值;c为反时限常数,其基于子模块对故障特征参数的耐受能力确定;所述故障特征参数包括子模块中均压电容的容值、子模块的温度和子模块的均压比。
8.根据权利要求7所述的柔性直流输电设备故障识别装置,其特征在于,所述数据处理模块具体用于:采集模块,用于通过子模块中的温度传感器采集子模块的温度,并通过子模块中的高电位板卡采集所述子模块的电压、均压电容的纹波电压和纹波电流;处理单元,用于基于子模块的电压确定子模块的均压比,并基于所述纹波电压和纹波电流确定均压电容的容值。
9.根据权利要求7所述的柔性直流输电设备故障识别装置,其特征在于,所述计算模块包括:第一计算单元,用于基于子模块的故障特征参数实时值计算故障特征参数的空间联系局部Moran指数;第二计算单元,用于基于所述空间联系局部Moran指数计算所述故障特征参数的空间自相关指标。
10.根据权利要求9所述的柔性直流输电设备故障识别装置,其特征在于,所述第一计算单元按下式计算故障特征参数的空间联系局部Moran指数:式中,S 2 为故障特征参数的方差, n为子模块个数,x i 为子模块i的故障特征参数实时值, 为故障特征参数的平均值,x j 为子模块j的故障特征参数实时值,ω ij 为子模块i与子模块j之间的空间接近度权重系数,且 d ij 为子模块i与子模块j之间的距离,ε为故障特征参数的非线性衰减系数。
11.根据权利要求10所述的柔性直流输电设备故障识别装置,其特征在于,所述第二计算单元按下式计算故障特征参数的空间自相关指标:式中,Z i 为第i个子模块故障特征参数的空间自相关指标,E(I i )为I i 的期望,VAR(I i )为I i 的方差。
12.根据权利要求8所述的柔性直流输电设备故障识别装置,其特征在于,所述处理单元按下式确定均压电容的容值:式中,C为均压电容的容值,Δv c 为均压电容的纹波电压,i c 为均压电容的纹波电流;所述处理单元按下式确定所述子模块的均压比:式中,η i 为第i个子模块的均压比,v i 为第i个子模块的电压,n为子模块个数。