未来电能需求将大幅增长,电能质量的优劣将直接影响经济发展。因此,研究一种用于电能质量扰动分析的方法具有重要意义。为快速、有效地提取扰动信号的特征信息,研究了基于信号模态分解的电能质量扰动分析方法。主要研究内容为:阐述了连续型和事件型电能质量的扰动特征及常用评估指标。重点研究事件型电能质量扰动,主要对扰动的定义、起因以及数学模型进行分析,对扰动事件的单相和三相特征指标结合算例进行研究。单相指标主要探讨扰动持续时间、剩余电压和相位跳变,三相指标主要研究对称分量法和六相电压分析法。研究电能质量扰动信号的经验模态分解(EMD)及演化方法EEMD和CEEMD的理论。分别从方法原理、基本性质、参数取值以及分解效果等方面进行了详细分析。特别地,通过数值实验研究了EEMD和CEEMD方法在多扰动电能质量信号分解中的优缺点。为解决EEMD方法中出现的伪模态和不同集总信号产生不同模态数的不足,提出一种基于改进EEMD(ICEEMDAN)的电能质量扰动特征提取方法。该方法在每一阶模态分解时均添加对应阶次的噪声模态分量,克服了EEMD的缺点。工程案例研究表明,该方法能有效提取扰动特征、诊断故障类别、识别事件起因。同时,提出一种更准确的扰动持续时间计算方法,即最大能量归一化算子(MENO)。为克服CEEMD方法出现的虚假模态以及基频模态出现偏差等现象,同时为提高ICEEMDAN的计算效率,提出一种基于改进CEEMD(CCWEEMDAN)的电能质量扰动特征提取方法。该方法通过在每阶模态分解中添加一对互补的经二进小波变换分解重构的噪声模态信号,从而快速获取准确的模态分量。在此基础上,利用MENO算子、方均根值、相位跳变、频谱分析以及对称分量法对扰动事件的特征进行准确提取,进而对故障起因进行识别。将该方法应用于宝鸡电网硖石变电站的某次电能质量扰动事件分析,准确提取了扰动事件的特征信息、精确识别了故障起因。为分析微电网的电能质量扰动现象,基于微电网实验平台利用CCWEEMDAN方法研究电压中断、谐波和瞬态振荡等扰动事件的特征。引入频谱分析及六相电压分析法对扰动频率及故障起因进行识别。实验表明,微电网与传统电网的电能质量现象存在差异,其含有更多的谐波成分。与此同时,基于不同监测点的扰动特征研究了扰动事件的故障传播特性。研究表明,故障会沿着线路向上下游传播,且传播特性与监测点的位置以及距离故障源的远近有关,不同监测点的扰动事件具有不同的特征。