基于频率约束的经验模态分解的谐波检测方法.pdf

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1、电气传动2015年第45卷第8期ELECTRICDRIVE2015Vo1．45No．8基于频率约束的经验模态分解的谐波检测方法李月英，林家泉。，李宗帅(1．天津中德职业技术学院航空航天与汽车学院，天津300350；2．中国民航大学航空自动化学院，天津300300)摘要：在使用经验模式分解进行谐波检测时，经常会产生模态混叠。针对这一问题，提出了一种基于频率约束的EMD算法，该方法通过对固有模态函数中零点的分布加以频率约束，重新设计其筛分准则，减小了产生模态混叠的概率。分别采用基于频率约束的EMD、传统EldD以及瞬时无功功率法(p-q法)进行了谐波检测仿真实验。结果

2、表明，该方法能够比较好地抑制传统EMD中存在的模态混叠问题，有效检测出基波电流与特定次谐波，且在检测精度以及基波电流相位的一致性方面都优于瞬时无功功率法。该算法可以比较好地分解出电网谐波，具有良好的应用前景。关键词：经验模态分解；谐波检测；固有模态函数；模态混叠中图分类号：TM761文献标识码：AHarmonicDetectionMethodBasedonFrequencyConstrainingEmpiricalModeDecompositionLIYue—ying1,2LINJia—quan2,LIZong—shuai(1．AerospaceandAutomo

3、tiveInstitute，TianjinSino-germanVocationalTechnicalCollege，Tianjin300350，China；2．AerontaticalAutomationCollege，CivilAviationUniversityofChina，死0n300300，China)Abstract：ModemixingoftenOCU~Swhileusingempiricalmodedecomposition(EMD)inharmonicdetection．Tosolvetheproblem，anewEMDalgrothimwas

4、proposedbasedonfrequencyconstrain．Byfrequencyconstraintingthedistributionofzeropointsinintrinsicmodefunction(IMF)andredesigningthescreeningcriteria，theoCCUlTenceprobabilityofmodemixingwasreduced．Simulationresearchesofharmonicdetectionhadbeendoneseperatly，whichwerebasedonfrequencyconst

5、raintEMDmethod，thetraditionalEMDmethodandinstantaneousreactivepowermethod(p-qmethod)．TheresuhshowsthattheimprovedalgrothimcouldovercomethemodemixingproblemintraditionalEMD，detectthefundamentalcurrentandthespetificharmoniceffectivelyandgetbetterdetectionaccuracyandtheconsistencyofthefu

6、ndamentalcurrentphasethanp-qmethod．Thealgrothimworkbetterinharmonicdecompositiontobeofgoodprospectsinapplication．Keywords：empiricalmodedecomp0sition(EMD)；harmonicdetection；intrinsicmodefunctions(IMF)；modemixing各种非线性负荷(如变频器、振荡器)在电力其危害。系统的应用使得电网谐波污染日益严重。谐波在电网谐波检测的问题上，国内外专家提使电能质量下降，降低电力系

7、统的效率，缩短用出了各种不同的检浸4算法。，如：瞬时无功功率电设备的寿命，引起继电保护装置误动，给电网法一q法)、傅里叶变换法、小波变换法、自带来严重危害n。只有快速准确地检测出电网中适应法州等。瞬时无功功率法可以检测出基波的谐波成分，才能有效地补偿掉谐波分量，防止和谐波总量，但要求电压信号对称且无畸变，还基金项目：国家自然科学基金民航联合基金(U1433107)作者简介：李月英(1982一)，女，硕士研究生，Email：sdulyy2000@126．corn72李月英，等：基于频率约束的经验模态分解的谐波检测方法电气传动2015年第45卷第8期需设计低通滤波器来

8、提取基波分