本发明属于电力系统技术领域，公开一种基于变分模态分解的串联电弧故障检测方法，包括：对电流高频信号进行分解提取，得到特征提取信号序列，并根据特征提取信号序列，得到特征提取信号的方差、峰峰值和脉冲因子，将计算得到的方差、峰峰值和脉冲因子，记为时频域特征值数据；对预先取得的故障状态下电流高频信号和正常状态下电流高频信号的方差、峰峰值和脉冲因子，得到故障状态的聚类中心和正常状态的聚类中心；根据所述时频域特征值数据与所述故障状态的聚类中心和所述正常状态的聚类中心的间距，对所述直流线路是否出现串联电弧故障进行判断。本发明有更好的抗噪声能力，具有不需要依赖经验选取故障特征频带和设置检测阈值的优点。