由于非线性器件的广泛使用,电网的谐波畸变已经受到越来越多的关注。除了传统的滤波方法,例如,无源滤波、改变系统的拓补结构来抑制谐波外,人们已广泛应用有源滤波器(APF)来消除注入电网的谐波。而实现有源滤波策略的前提就是能够实时、精确地检测出谐波电流。因此,设计一种精度高、实时性好且适用范围宽的谐波电流检测方法是国内外众多学者致力研究的目标。 本文对国内外各种谐波检测方法进行了分析和研究,重点介绍了基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法、基于自适应滤波的谐波检测方法、预测型谐波检测方法等,对各种谐波检测方法的优劣予以总结。在仿真研究中,选取了在谐波检测发展过程中具有代表性且比较适用的三种方法,它们分别是基于RDFT的谐波检测方法、基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法和基于Kalman滤波器的谐波检测方法,应用dSpace、Matlab仿真工具,从实时性、精确度、适应性及计算复杂度各方面进行仿真比较。 近年来,小波变换以其良好的时频特性引起了越来越多电气工程师们的关注,将小波变换应用于谐波检测中也是最近研究的一个热点。本文深入研究了小波变换,并介绍了其相关理论。通过仿真验证表明,小波变换能快速而准确地将谐波信号中的基波信号分解出来,它适用于对非稳态信号的检测,尤其适用于具有瞬态突变信号的检测。但传统小波变换也有其自身不足之处,在传统小波变换的基础上,本文提出了一种新的改进的小波变换算法,将原经过正交小波变换分解之后的细节信号继续分解,改善了传统小波变换在分解各高次谐波方面不够精确的缺点,进一步增强了对于瞬态突变信号的跟踪能力。仿真结果表明,通过改进之后的小波变换方法是一种实时性好、精确度高、适用范围广的谐波检测方法。 本文以上述所建立的方法为核心,研制了一种电力谐波智能监测系统,它能实时显示电网中的谐波含量、含有率、总畸变量,记录故障发生点等,是一种集监测、分析、预测、报警和保护为一体的集成化谐波监测系统,为实时连续地监测谐波提供了一种有效的方法。