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针对原子分解算法仅仅保留当前最佳解，而忽略其对以后步骤影响的问题，提出一种树状型的改进原子分解算法，利用树状图从所有可能的向量组合中，选择逼近误差最小的核函数组合作为最佳字典向量，每次保留多个局部极值作为候选项，找到传统原子分解和全局最优解之间的折衷。仿真电能质量扰动录波数据表明，新方法能够有效地应用到电能质量扰动信号中，可以对电能质量仿真数据进行可行性分析，结果证明了所提方法的良好性能。