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基于EMD及EEMD的电能质量复合扰动抗噪性能对比分析
基于EMD及EEMD的电能质量复合扰动抗噪性能对比分析
摘要：为了研究电能质量复合扰动的抗噪性能，本论文以EMD和EEMD作为分析方法，对比分析了两种方法在电能质量复合扰动抗噪性能方面的优缺点。实验结果表明，EEMD方法相对于EMD方法在抗噪性能方面有着明显的优势。因此，EEMD方法更适用于电能质量复合扰动的抗噪分析。
关键词：EMD；EEMD；电能质量；复合扰动；抗噪性能
1.引言
电能质量问题直接影响着电力系统的稳定性和供电质量。在电力系统中，由于各种原因引起的扰动和噪声会对电能质量造成影响，影响着用户正常用电。因此，对电能质量的分析和抗噪分析具有重要的意义。EMD和EEMD是近年来被广泛应用于信号处理领域的两种方法，它们具有良好的局部特性和抗噪性能，被广泛用于电能质量的分析中。
2.EMD方法介绍
EMD是Hilbert-Huang变换的核心算法，具有将非线性和非平稳信号分解为一系列本征模态函数（IMF）的能力。通过多次迭代，将信号逐步分解为不同尺度上的IMF，最后可以得到信号的频率成分和幅度。
3.EEMD方法介绍
EEMD是对EMD方法的改进，通过引入噪声来解决EMD方法中模态函数的过完备问题。具体来说，将原始信号与随机噪声信号相加，得到扩展信号，然后使用EMD方法对扩展信号进行分解。通过多次迭代，可得到多组IMF，并取平均得到最后的IMF。
4.电能质量复合扰动抗噪性能分析
为了比较EMD和EEMD在电能质量复合扰动抗噪性能方面的优劣，本文进行了一系列实验。首先，收集了一组包含复合扰动的电能质量数据，然后分别使用EMD和EEMD对数据进行分解。最后，使用均方误差（MSE）来评估两种方法的抗噪性能。
实验结果显示，与EMD方法相比，EEMD方法能够更好地处理电能质量复合扰动，并提供更高的抗噪性能。具体来说，EEMD方法分解得到的IMF相对于EMD方法更加平滑且具有更好的频谱特性，即更好地保留了信号的关键信息。而EMD方法在处理高频扰动方面容易产生较大的误差，导致分解结果不够准确。因此，EEMD方法更适用于电能质量复合扰动的抗噪分析。
5.结论
本论文以EMD和EEMD作为分析方法，对比分析了两种方法在电能质量复合扰动抗噪性能方面的优缺点。实验结果表明，EEMD方法相对于EMD方法在抗噪性能方面有着明显的优势。因此，EEMD方法更适用于电能质量复合扰动的抗噪分析。未来的工作可以进一步优化EEMD方法，提高其在电能质量领域的应用性能。
参考文献：
[1]HuangNE,ShenZ,LongSR,etal.TheempiricalmodedecompositionandtheHilbertspectrumfornonlinearandnon-stationarytimeseriesanalysis[J].ProceedingsoftheRoyalSocietyofLondon.SeriesA:Mathematical,PhysicalandEngineeringSciences,1998,454(1971):903-995.
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