基于 !"# 的电压波形畸变分析
仝战营
$
毛景魁
（ 河南机电高等专科学校
$
河南 新乡
%&’(()
）
摘要：
针对快速傅里叶变换（
**+
） 在电力谐波分析方面的不足
,
通过对模拟的短时谐波信号进行经验模态分解
（
!"#
）
$
对获取的谐波信号的本征模态函数（
-"*
） 进行分析
$
得出了各次谐波的频率、幅值和作用时间
$
并应用此
方法对单相交流逆变电源输出电压波形畸变进行分析
$
得出了畸变原因
.
分析 结果表 明：
!"#
方法对非平稳信
号的分析具有较好的效果
.
关键词：
电力谐波；
!"#
；
-"*
；单相交流逆变
中图分类号：
+"/01
222
文献标志码：
A
文章编号：
0((34 5&06
（
1(01
）
(14 ((6)4 (4
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Tong Zhanying,Mao Jingkui
（
78 9: 92"8 ; <: 9=;: >2: 9?2!>8 ;@A=;:>2!9B =98 8 A=9B 2C D >> 8B 8,E=9F=: 9B 2%&)(()$C <=9:
）
73&+0/8+9
Based on the shortag e of Fast Fourier Transform
（
FFT
）
analyzing power harmonic,through simulating
short-term harmonic signal based on empirical mode decomposition
（
EMD
）
to obtain the harmonic signal of intrinsic
mode functions
（
IMF
）
analysis,the frequency,amplitude and time of all the harmonics was obtained.This method was
apply to analyze the single -phase inverter output voltage waveform distortion,and distortion cause was obtained.
Analysis showed that the EMD method has a good result in non-stationary signal a na ly sis.
:-% .(02&9
GDH8A2<:AID9=;
；
!"#
；
-"*
；
J=9B>8K G<:J82=9L8A@8A
目前由于各种开关器件
$
尤其是变频器的广泛使用
$
使得电网波形畸变
.
虽然各次谐波所占比例符合
国家标准要求
$
但对于敏感器件
$
如场效应管、
M*
芯片
$
或者通信器件
$
高频成分存在干扰通信的正常进
行
.
如果能够检测出高频成分的频率、幅度以及加载的时刻
$
即可采取对应措施
$
抑制或消除这些高频成
分
N0K 1O
.
传统的快速傅里叶变换（
**+
） 由于其全局变换特性
,
无法反映这些信号的时变特征
,
也就不能准确
地描述和提取出所需的信息
,
不适合用于分析这类非平稳的暂态信号
,
因此需要用在时域和频域都有较
高分辨率的时变信号分析方法来提取相关信息
N1O
.
本文采用经验模态分解（
!"#,!IG=A=;:>2"D?82#8;DIGDJ=@=D9
） 算法对模拟的电压谐波信号进行分解
,
通过对
!"#
分解后的波形进行分析
,
得到了各次谐波的幅值、频率和加载时刻
,
并通过对实际的单相交
流逆变电源电路的输出畸变电压波形进行
!"#
分析
,
找出了输出电压畸变的原因
,
为进一步的改进提
供了基础
.
;
经验模态分解原理
通常将高次频率成分称为高次谐波
,
分析高次谐波的一般方法是采用傅里叶变换
.0//3
年台湾中央
大学唐锷提出经验模态分解（
!"#
） 的方法
,
用于突变信号的分析
N)O
.!"#
是将变化的信号分解为一系列的
固有模态函数
（
-"*,-9@A=9J=;2"D?82*P9;@=D9
）
,
再对
-"*
函数的波形进行分析处理
,
可从复杂的时间信号直
接分解出从高频到低频的若干阶固有模态函数
-"*,
即基本时间信号
,
进而找出信号波形所包含的信息
N%O
.
doi:10.3969/j.issn.1008-7516.2012.02.016
第
40
卷
第
2
期
40
2
Vol.
No.
河南科技学院学报
Journal
of
Henan
Institute
of
Science
and
Technology
2012
年
4
月
2012
Apr.
收稿日期
：
2012-01-09
作者简介：仝战营（
1981-
）
,
男
,
河南洛阳人
,
硕士
,
助教
.
主要从事微控制器、
EDA
、电气控制方面研究
.
63
资源评论
