改進希爾伯特-黃變換在電力系統(tǒng)諧波中的應用

李 晨，李 川，姜 飛，張長勝

(昆明理工大學 信息工程與自動化學院，云南 昆明 650500)

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和廣泛應用，電能對人們的生產(chǎn)和生活都有不可替代的作用。但是在電力系統(tǒng)中，由于大量電子設備和非線性負載的存在，使相關的電流和電壓波形產(chǎn)生較大程度的畸變，即諧波污染[1-3]。近年來，諧波對電網(wǎng)的影響也越來越受到電力部門的重視，國內(nèi)外的專家、學者均對電力諧波的影響[4-5]、計量[6-7]和抑制[8]進行廣泛的研究。1999年，張伏生等人[9]，通過FFT(Fast Fourier Transform，F(xiàn)FT)加窗插值方法提高諧波測量的精度，但都存在一定程度上的頻譜泄露和柵欄效應。2012年，房國志等人[10-11]，提出基于FFT和小波包變換的綜合檢測方法，利用傅里葉變換識別諧波分量，再使用小波包對諧波進行定位和提取，有效的減少了信號提取的運算量，但對于高頻信號分辨率較低易造成信號頻帶混疊現(xiàn)象。

本文針對HHT在進行信號處理時所出現(xiàn)的端點效應問題和模態(tài)混疊問題提出了改進方法，采用包絡極值延拓法來減少端點“飛冀現(xiàn)象”，通過對原始信號加入白噪聲輔助分析來消除模態(tài)混疊現(xiàn)象。最后，進行實驗仿真。結果表明，改進的希爾伯特-黃變換方法對于暫態(tài)擾動信號有更精確的分析和定位。

1 HHT變換原理

希爾伯特-黃變換(Hilbert-Huang Transform，HHT)是1998年Norden E.Huang等人[12]提出的一種經(jīng)驗數(shù)據(jù)分析方法，并引入Hilbert譜的概念和Hilbert譜的分析方法。HHT是分析非線性非平穩(wěn)信號的時頻分析方法，其中包括兩個部分。第一部分為經(jīng)驗模態(tài)分解(Empirical Mode Decomposition，EMD)假設任……