基于hht方法的电气化铁道谐波检测与分析

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1、第3l卷第6期铁道学报VoI．31No．62009年12月J0URNAIOFTHECHINARAILWAYS0CIETYDecember2009文章编号：1001—8360(2009)06—003306基于HHT方法的电气化铁道谐波检测与分析苏玉香，刘志刚，李科亮，霍柏超，蔡军(1．西南交通大学电气化自动化研究所，四川成都610031；2．浙江海洋学院机电工程学院，浙江舟山316O00)摘要：将希尔伯特一黄变换(HHT)方法用于电气化铁道谐波检测中。由于电气化铁道谐波电压、电流信号中基波能量很大，其它次数的谐波能量相对较小，

2、使得经验模态分解(EMD)方法在应用中出现模态混叠现象，不能准确地提取任意频率的谐波信号。为改善经验模态分解过程中产生的模态混叠现象，本文采用Yang提出的基于Fourier变换的EMD方法对电气化铁道谐波信号进行筛分。通过该方法可以有效地提取出任意频率的谐波分量，进而计算其Hilbert谱。通过对电气化铁道牵引变电所实测谐波电压、电流数据进行分析，结果表明：利用改进的HHT方法可以得到电气化铁道各次谐波准确的时频分布。最后通过HHT方法计算出各次谐波电压、电流含有率及总谐波电压、电流畸变率，并对计算结果进行分析。HHT方法

3、为电气化铁道谐波检测与分析提供了一种新的途径。关键词：HHT；EMD；Fourier变换；电气化铁道；谐波检测；THD；HR中图分类号：U223；TM712；TM714文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1001-8360．2009．06．006ElectricRailwayHarmonicDetectionBasedonHHTMethodSUYu—xiang’。，LIUZhi—gang，LIKe—liang，HUOBai—chao，CAIJun(1．InstituteofElectrification＆Au

4、tomation，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China：2．SchoolofElectromechanicalEngineering，ZhejiangOceanUniversity，Zhoushan316000，China)Abstract：Hilbert—HuangTransform(HHT)isappliedindetectionofharmonicsintractionpowersystems．Mode—mixingappearsduringsiftingbyE

5、mpiricalModeDecomposition(EMD)，becausetheenergyoffunda—mentalsofelectricrailwaysaremuchlargerthantheotherharmonics．Harmonicscannotbeaccuratelyab—stractedatanyfrequencieswithEMD．Inordertosiftthemode—mixingharmonicsignalsingoodmode。anim—provedmethodnamedEMDbasedonFou

6、rierTransformproposedbyYangisusedinthispaper．HarmoniccomponentscanbeabstractedatanyfrequenciesandthentheHilbertSpectrumisobtainedbyusingHilbertTransform．Actualdataoftractionsubstationsareanalyzed．TheresultsshowthattheimprovedHHTmethodiSeffectivetOabstractharmonicsa

7、tanyfrequenciesandaccuratetime—frequencydistributionofharmoniccorn—ponentscanbeobtainedwiththismethod．Totalharmonicdistortion(THD)andharmonicratio(HR)aregiv—eninthelast．HHTisanewmethodforharmonicdetectionandanalysisintractionpowersystems．Keywords：HHT；EMD；FourierTra

8、nsform；electricrailway；harmonicdetection；THD；HR作为高压单相非线性负载的电气化铁道，是引起统影响更为严重]。必须采取措施对其进行有效地电力系统谐波污染的主要谐波源之一。因我国现行的抑制，而实时、准确地谐波检测是谐波抑制的前提和主电力机车部分属交