付 华，刘 超，张 松

（1.辽宁工程技术大学电气与控制工程学院，葫芦岛 125105；2.唐山三友集团，唐山 063000）

随着风电、光伏等新能源发电和电力电子技术在电力系统中的广泛应用，电网中的谐波问题越来越复杂[1]，整数次和非整数次谐波、稳态和暂态谐波同时存在，不仅会增加设备损耗、降低计量设备的精度和稳定性，还会造成电网电压波动和闪变，因此，谐波/间谐波信号的快速准确检测对于谐波治理具有重要意义。

针对电网中存在的谐波和间谐波，传统的检测方法有傅里叶变换[2]、小波变换[3]和希尔伯特-黄变换HHT（Hilbert-Huang transform）[4]等。傅里叶变换检测整数次谐波具有较高精度，但是对于暂态谐波和间谐波等非平稳信号，无法避免因非同步采样引起的频率泄露和栅栏效应。小波变换具有良好的局部性特征，但需要人为选择小波基和分解层数，选择不同，检测结果差别可能会很大，且会存在频带混叠。HHT 作为一种自适应算法，不受基底和分解层数影响，完全由数据驱动，对稳态和暂态谐波均具备分析能力，但是在经验模态分解EMD（empirical mode decomposition）分解时容易出现欠包络和过包络[5]，对于含噪信号或者频率相近的谐波信号会产生模态混叠，此时会得到错误的HHT 检测结果，甚至产生无法解释的负频率。

近期，Dragomiretskiy 等[6]提出了一种新的完全非递归的模态变分方法，即变分模态分解VMD（variational mode decomposition）。不同于EMD 使用的循环筛分剥离方法，VMD 通过在变分框架内迭代寻找变分模型最优解的方式确定带宽和中心频率，其实质是用维纳滤波估计模态残留[7-8]，因此具有较强的抗噪能力，已被成功应用于变压器故障诊断[9-10]、高压输电线路雷击故障测距[8]、旋转机械故障诊断[11]等领域。……