本发明公开了一种基于变分模态分解的宽频信号估计方法，包括：通过离散采样获取电网中的宽频信号；对宽频信号进行处理，并根据处理结果对变分模态分解算法进行初始化；利用初始化后的变分模态分解算法提取宽频信号中各模态分量的波形信息，以及对应的中心频率；根据各模态分量的波形信息和中心频率建立基于泰勒级数展开的宽频信号动态相量模型；基于宽频信号动态相量模型，利用频率追踪方法对中心频率进行修正；根据修正后的中心频率，通过最小二乘方法对宽频信号动态相量模型进行求解，得到各模态分量的相量值及参数信息。本方案将动态相量模型与变分模态分解算法相结合，考虑到了宽频信号各分量的动态变化情况，有效提高了信号测量精度。