电力系统谐波检测算法分析
电力系统谐波分析的高精度FFT算法_张伏生
电力系统谐波分析的高精度FFT算法_张伏生传统的频谱分析方法是采用快速傅里叶变换（FFT）算法，但是由于快速傅里叶变换算法有一定的精度限制，无法准确地分析高次谐波。
为此，研究人员提出了一系列的高精度FFT算法来解决这个问题。
高精度FFT算法主要分为两大类：精确计算和加速计算。
精确计算方法包括：重叠块法、级联法、金数法等；加速计算方法包括：快速局部乘法法、快速选择法、快速准换法等。
这些算法的目的都是提高FFT算法的计算精度，从而更准确地分析电力系统中的谐波。
其中，重叠块法是一种较为常用的高精度FFT算法。
它通过将输入序列划分为若干个重叠的子序列，对每个子序列进行快速傅里叶变换，最后将结果进行累加。
这种方法可以准确地分析高次谐波，但是计算复杂度较高，效率相对较低。
另外，级联法也是一种常用的高精度FFT算法。
它将输入序列进行分段，每一段的长度为FFT的一半，然后将每一段的结果进行级联，最后得到整段序列的结果。
这种方法可以准确地分析高次谐波，同时计算复杂度相对较低，效率较高。
除了以上两种方法，金数法也是一种常用的高精度FFT算法。
它通过引入特定的数学运算，来减小FFT算法中的数值误差，从而提高计算精度。
金数法在计算精度方面有一定的优势，但是计算复杂度较高，效率相对较低。
综上所述，高精度FFT算法是电力系统谐波分析中的重要技术手段。
通过采用适当的高精度FFT算法，可以准确地分析电力系统中的谐波问题，保证系统的稳定运行。
未来，随着计算机技术的不断发展，高精度FFT算法将进一步完善和提高，为电力系统谐波分析提供更好的支持。
一种高精度的电力系统谐波分析算法
一种高精度的电力系统谐波分析算法1 引言随着现代工业的高速发展，电力系统中的非线性负荷日益增多，电力系统谐波污染问题受到了广泛的重视。
及时、准确地掌握电网中谐波的实际状况对于电力系统的安全、经济运行具有重要的意义。
电力系统的谐波分析常采用快速傅立叶变换（FFT）实现。
然而，电力系统的频率并不是时刻都为额定工频这一恒定值，它会在额定工频左右的一个范围内发生变化。
这样就无法保证这个实时的频率是采样频率分辨率的整数倍，也就无法达到同步采样，这是产生栅栏效应和频谱泄漏现象的主要原因之一。
文［1］~［3］给出了栅栏效应和频谱泄漏现象的产生原理，并指出：插值算法可以消除栅栏效应引起的误差，频谱泄漏引起的误差则需要用加窗函数的方法来消除。
近年来，有关文献在加海宁（Hanning）窗插值算法的基础上提出了加布莱克曼-哈利斯（Blackman-Harris）窗的插值算法［2, 3］。
算法具有较高的精度，但布莱克曼-哈利斯窗有3项系数和4项系数2种形式，在求解每一次谐波的幅值、相角参数时都要解一个一元五次方程（对应3项系数）或一元七次方程（对应4项系数），在运用高级语言采用迭代算法编程实现时，计算量较大。
同时，在不同步采样较严重时，加布莱克曼-哈利斯窗的插值算法对偶次谐波相位的计算依然会存在较大的误差［3］。
近年来，随着人工智能技术的发展，人工神经网络已经被应用于电力系统谐波分析。
应用于电力系统谐波分析的人工神经网络模型有自适应线性人工神经网络［4,5］（Adaline ANN和多层前馈自适应人工神经网络⑹（MLFNN）,运用人工神经网络进行谐波分析具有较高的精度，然而这2种方法均不完美：Adaline ANN模型必须在知道系统精确的基波频率的前提下才能进行精确的谐波分析。
如果不知道系统的精确频率而以50Hz来进行神经网络的训练，误差则较大。
MLFNh网络由于其训练过程的不确定性，一般在应用之前需要大量的训练甚至可能出现完全不能训练和局部极小值的情况，因而无法很好地满足实际应用的要求。
毕业论文《电力系统谐波的检测》
摘要随着电力系统的发展以及电力市场的开放，电能质量问题越来越引起广泛关注。
由于各种非线性负载(谐波源)应用普及，产生的谐波对电网的污染日益严重。
谐波是目前电力系统中最普遍现象，是电能质量的主要指标。
电力系统谐波是电能质量的重要参数之一，随着电力电子技术的发展，大量的非线性负载和各种整流设备被广泛的应用于各行各业，使电网谐波含量大大增加，电能质量下降。
谐波给供电众业的安全运行和经济效益带来了巨大影响。
所以，抑制谐波污染、改善供电质量成为迫切需要解决的问题。
因此，谐波及其抑制技术己成为国内外广泛关注的课题。
对电力系统谐波的治理，需要电力部门和用户共同参与。
一方面，用户需要电力部门公共电网电能质量能确保用户正常生产用电；另一方面，电力部门也要求用户的生产用电不影响公共电网的正常供电，特别是对于一些会对公必电网电能质量造成睡大影响的大型用户，从源头上进行电能质量的治理是必须的。
本文介绍了谐波的概念、检测及危害，详细介绍了谐波产生的来源于，电力系统中的谐波来自电气设备。
也就是说来自发电设备和用电设备。
同时介绍了谐波的危害，包括对电网运行和用电设备的危害，还包括对继电保护和自动装置的影响。
为了有效补偿负荷产生谐波电流，首先对谐波的成分有精确认识，因而需要实时检测负载电流中的谐波。
本文着重介绍了基于三相电路瞬时无功功率理论的谐波测量的理论。
进而研究了电力系统谐波的抑制措施，消除或抑制谐波的对策,可以有效地减小谐波对电网的影响，以消除和防止谐波的影响。
关键词：电力系统谐波；危害；p、q检测方法,；ip、iq检测方法目录摘要 (I)目录 (I)第1章绪论 (3)1.1 谐波的提出及意义 (3)1.2国内外研究状况及进展 (4)1.2.1国外研究现状 (4)1.2.2国内研究现状 (6)1.3本文主要研究的内容 (7)第2章电力系统谐波的分析 (8)2.1 谐波的基本概念 (8)2.1.1 谐波的定义 (8)2.1.2 电力系统谐波的表达式 (8)2.1.3 电力系统谐波的标准 (9)2.2 电力系统谐波的产生 (10)2.3 电力系统谐波的危害 (12)2.3.1 对电机的危害 (12)2.3.2对变压器的危害 (12)2.3.3 对线路的危害 (13)2.3.4 对电容器的影响 (13)2.3.4 对继电保护、自动装置工作的影响 (14)2.3.5 对其通信系统的影响 (14)2.4 本章小结 (14)第3章电力系统谐波的检测 (16)3.1谐波检测的几种方法比较 (16)3.2基于三相电路瞬时无功功率理论的谐波测量 (18)3.2.1 瞬时有功功率和瞬时无功功率 (18)3.2.2 瞬时有功电流和瞬时无功电流 (20)3.2.3 基于瞬时无功功率的p、q检测方法 (21)3.2.4 基于瞬时无功功率的ip、iq检测法 (22)3.2.5 检测示例 (24)3.3本章小结 (26)结论 (27)参考文献 (28)附录1 (29)附录2 (32)致谢 (337)燕山大学毕业论文评审意见表 (38)个人简介 (40)第1章绪论1.1 谐波的提出及意义“谐波”一词起源于声学。
电力系统谐波频率检测的高阶累积量近似联合对角化算法
（ ： ｅ （ ） （ ） （） ｎ∑ 咖 ） ｐ ４
星 （ ９ ７ ）女 ， 北 沧 州人 ， 读 硕 士 ， 究 方 向为 电 能质 量 分 析 。 １８ 一 ， 河 在 研
作者简介： 尹
錾
爹 蓬
篱
科技综述 ＫＪ ＯＧ Ｈ Ｅ Ｎ Ｕ Ｚ Ｓ
用 矩 阵形 式表示 为 ：
献［ ２ １
收稿 日期 ：０ １０ — ２ ２ １— ３ ０
（： ＃ｅ［＇ ） ∑ ｛ ｊｒ ］ ）／ ｘ （ ＋ ｐｒ ｆ
＝１ ｚ ｌ ，
￣ｐ－（ ， ｘ［ ， ｚ ｊ『
） ＋ （Ｔ） ］ ｅｎ ， ｝
（） ３
由于式 （ ） 式 特殊 ， ３形 为描 述方 便 ， 只考 虑如 下 形式 ：
Ｋ １ ＯＮ ＨＵ 科 技 综 述 Ｅ３ Ｚ Ｇ Ｓ
孱 国 窜 固窗嘧 藏 徭
尹 星
（ 峡 大学 ， 三 湖北 宜昌
摘
４ ３０ ） ４ ０ ２
要 ： 出了１ 提 种用于电力 系统谐波频率恢复的高 阶累积量联合对角化算法。 该算 法以电力系统谐波采样数据
的 四 阶累 积 量 矩 阵 为基 础 ， １ 四 阶累 积 量 矩 阵进 行 联 合 对 角化 ， 后 根 据ｒｏ— ｓ 算 法 的原 理 ， 用 对 角 化 对 组 然 ｏｔｍｕｉ ｃ 利
Ｐ
多， 电力 电子等 非线性 设备 大量 使用 ， 电力 系统 中非 线性 负载 日益增 多 ， 波对 电 网的污染 越发 严重 。 谐 直
接影 响 了供 电质 量『 而现代 工业 的发 展对 电能 质量 １ １ 。 的要 求越来 越高 ，任何 电能 质量 的恶 化都 可能 会造
成重 大 经济 损 失 。谐 波 污染 对 电力 系 统 的安 全 、 稳
电力系统中谐波分析与治理
电力系统中谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。
然而，谐波问题却成为了影响电力系统性能的一个重要因素。
谐波的存在不仅会降低电能质量，还可能对电力设备造成损害，增加能耗，甚至影响整个电力系统的安全稳定运行。
因此，对电力系统中的谐波进行深入分析，并采取有效的治理措施，具有极其重要的意义。
一、谐波的产生谐波是指频率为基波频率整数倍的正弦波分量。
在电力系统中，谐波的产生主要源于以下几个方面：1、非线性负载电力系统中的许多负载，如电力电子设备（如变频器、整流器、逆变器等）、电弧炉、荧光灯等，其电流与电压之间不是线性关系，从而导致电流发生畸变，产生谐波。
2、电力变压器变压器的铁芯饱和特性会导致磁化电流出现尖顶波形，进而产生谐波。
3、发电机由于发电机的三相绕组在制作上很难做到绝对对称，以及铁芯的不均匀等因素，也会产生少量的谐波。
二、谐波的危害谐波对电力系统的危害是多方面的，主要包括以下几点：1、增加电能损耗谐波电流在电力线路中流动时，会增加线路的电阻损耗和涡流损耗，导致电能的浪费。
2、影响电力设备的正常运行谐波会使电机产生额外的转矩脉动和发热，降低电机的效率和使用寿命；对电容器来说，谐波可能导致其过电流和过电压，甚至损坏；对于变压器，谐波会增加铁芯损耗和绕组的发热。
3、干扰通信系统谐波会产生电磁干扰，影响通信设备的正常工作，导致信号失真、误码率增加等问题。
4、降低电能质量谐波会使电压和电流波形发生畸变，导致电压波动、闪变等问题，影响供电的可靠性和稳定性。
三、谐波的分析方法为了有效地治理谐波，首先需要对其进行准确的分析和测量。
常见的谐波分析方法主要有以下几种：1、傅里叶变换这是谐波分析中最常用的方法之一。
通过对周期性信号进行傅里叶级数展开，可以得到各次谐波的幅值和相位。
2、快速傅里叶变换（FFT）FFT 是一种快速计算傅里叶变换的算法，大大提高了计算效率，适用于对大量数据的实时分析。
电力系统谐波潮流计算
电力系统谐波潮流计算电力系统谐波潮流计算是电力系统分析与计算中的一个重要问题。
随着现代电力系统中非线性负荷的普及和谐波污染的日益严重，对电力系统中的谐波进行准确的计算和分析变得越来越重要。
本文将从谐波潮流计算的概念、原理以及计算方法进行详细介绍。
一、谐波潮流计算的概念和原理谐波潮流计算是指在电力系统中考虑非线性负荷和谐波污染条件下，基于潮流计算原理和方法，计算电力系统中各节点电压、电流以及功率等谐波分量的数值。
谐波潮流计算的目的是为了评估电力系统中的谐波水平，确定谐波分量的大小和相位，从而为谐波的控制和滤除提供依据。
谐波潮流计算的基本原理是将电力系统中的非线性负荷模型化为一组等效的谐波电流注入节点，并利用潮流计算方法求解电力系统中各节点的谐波电压和电流。
谐波潮流计算需要考虑谐波电流与电压之间的非线性特性，以及谐波电流与电压之间的相互作用。
二、谐波潮流计算的方法谐波潮流计算的方法主要有直接方法和迭代方法两种。
1.直接方法：直接方法即通过直接求解非线性方程组来计算谐波潮流。
在直接方法中，通过将负荷模型化为谐波电流注入节点，建立非线性方程组，并通过数值方法求解该方程组得到谐波电压和电流的数值。
直接方法的优点是计算简单，速度快，但对于大规模复杂的电力系统计算效率较低。
2.迭代方法：迭代方法是通过迭代求解线性方程组来计算谐波潮流。
在迭代方法中，首先通过线性化处理，将非线性方程组转化为线性方程组。
然后通过迭代计算，逐步逼近方程组的解，直到满足收敛条件为止。
迭代方法的优点是适用于大规模复杂的电力系统计算，但计算速度较慢。
三、谐波潮流计算的步骤谐波潮流计算的步骤主要包括负荷建模、线性化处理、方程组的建立和求解、结果的分析和评估等。
1.负荷建模：将电力系统中的非线性负荷模型化为谐波电流注入节点。
根据负荷的特性和谐波分析的要求，选择合适的负荷模型，如线性等效模型、非线性等效模型等。
2.线性化处理：对非线性方程组进行线性化处理，将其转化为线性方程组。
电力系统中的谐波分析技术及应用教程
电力系统中的谐波分析技术及应用教程简介：在电力系统中，谐波分析技术被广泛应用于电力质量监测与评估、设备故障诊断与排除、谐波滤波器的设计等方面。
本文将介绍电力系统中谐波分析的基本原理、常用的谐波分析方法以及谐波分析在电力系统中的应用。
一、谐波分析的基本原理1.1 谐波的概念谐波是指波形与基波具有相同频率但具有不同幅值和相位的波形。
在电力系统中，谐波是由非线性负载和电力设备引起的。
常见的负载谐波包括电弧炉、变频器、电子设备等。
1.2 谐波分析的原理谐波分析的基本原理是将电力系统中的电压和电流信号经过傅里叶变换，将复杂的波形分解为一系列的正弦波，然后通过计算得到各个谐波分量的频率、幅值和相位。
根据这些参数，可以评估电力系统中的谐波程度，进而采取相应的措施进行修复或优化。
二、谐波分析方法2.1 快速傅里叶变换（FFT）快速傅里叶变换是最常用的谐波分析方法之一，它可以将时域信号转换为频域信号。
通过FFT分析，可以得到电力系统中各个谐波分量的频率、幅值和相位，并进一步计算谐波总畸变率（THD）等参数。
FFT算法的优势在于高速、高效，并且可以利用现有的计算平台进行实时分析。
2.2 小波变换小波变换是一种时频分析方法，可以同时提供时间域和频域信息。
相比于FFT，小波变换在时域和频域的分辨率上更具优势，能够更准确地分析瞬态过程和短时谐波。
小波变换在电力系统中的应用越来越广泛。
2.3 自适应滤波器法自适应滤波器法结合了信号处理和协方差分析原理，可以自动识别和消除电力系统中的谐波。
通过建立自适应滤波器，可以实时跟踪电力系统中的谐波分量，并对其进行有效的滤波补偿。
自适应滤波器法在电力系统的谐波控制中具有重要的应用价值。
三、谐波分析在电力系统中的应用3.1 电力质量监测与评估谐波对电力质量产生显著的影响，会导致电压波动、电流畸变、设备损坏等问题。
通过谐波分析，可以准确评估电力系统中的谐波情况，及时发现潜在问题，并采取措施改善电力质量。
基于FFT的电力谐波分析方法研究
基于FFT的电力谐波分析方法研究电力谐波是指在电力系统中，频率为整数倍于基频的电压或电流分量。
谐波的存在对电力系统的稳定性和正常运行产生不良影响，如高谐波电流会导致电力设备过热、变压器铁芯饱和等问题。
因此，电力谐波分析方法的研究具有重要的理论和实际意义。
目前，基于FFT（快速傅里叶变换）的电力谐波分析方法是应用最广泛、效果较好的方法之一、FFT将时域信号转换为频域信号，通过对频谱的分析，可以准确地检测和分析电力谐波。
下面将对基于FFT的电力谐波分析方法进行详细探讨。
首先，基于FFT的电力谐波分析方法的核心是信号的频谱分析。
该方法可以将采集到的电压或电流信号转换为其频谱特性，进而对谐波进行检测和分析。
通过FFT算法，可以将任意时域信号分解为各个频率分量的振幅和相位。
其次，基于FFT的电力谐波分析方法需要经过一系列数据预处理步骤。
首先，对采集到的电压或电流信号进行采样，并对采样值进行量化，得到离散时域信号。
然后，对时域信号进行窗函数处理，以减少频谱泄漏。
接着，对处理后的时域信号进行FFT变换，得到频域的振幅谱和相位谱。
在进行FFT变换之后，可以得到频域信号的频谱特性。
基于FFT的电力谐波分析方法常用的分析指标包括谐波幅值、谐波含量、谐波相位等。
谐波幅值表示谐波分量的振幅大小，谐波含量表示谐波分量在总电压或电流中所占的比例，谐波相位表示谐波分量的相位差异。
最后，基于FFT的电力谐波分析方法可以应用于电力系统中的谐波问题诊断和谐波源定位。
通过对电力系统中不同节点的电压或电流信号进行谐波分析，并计算谐波幅值和谐波含量等指标，可以判断系统中是否存在谐波问题及其严重程度。
同时，通过比较不同节点中谐波分量的相位差异，还可以准确定位引起谐波问题的具体设备或线路。
综上所述，基于FFT的电力谐波分析方法是一种有效的谐波分析方法，具有可靠的谐波检测和分析能力。
该方法在电力系统的运行维护和故障诊断中，具有重要的应用价值，可以帮助实现对电力谐波问题的快速定位和解决。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
本科生毕业论文(设计)题目电力系统谐波检测算法分析学生姓名学号学院电子与信息工程学院专业电子信息工程指导教师二Ｏ一九年五月二十日目录1 绪论 (3)1.1 谐波检测的目的及意义 (3)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (3)1.3 课题研究内容 (4)2 电力系统谐波简介 (4)2.1 谐波的基本概念 (4)2.1.1 什么是谐波 (4)2.1.2 谐波的表示方法 (5)2.1.3 谐波的特征量 (6)2.2 谐波产生的原因 (6)2.3 谐波的危害 (7)2.4 电力系统谐波检测方法 (7)3 基于瞬时无功功率的电力谐波检测技术 (8)3.1 传统功率理论 (8)3.2 三相瞬时无功功率 (9)3.3 p-q谐波检测法 (11)3.4 ip-iq谐波检测法 (12)3.5 d-q谐波检测法 (13)4 改进型ip-iq谐波检测法 (14)4.1 调节LPF截止频率 (14)4.2 增加PI调节器 (15)5 仿真与分析 (16)5.1 MATLAB简介 (16)5.2 仿真模型的建立 (17)5.2.1 p-q谐波检测法仿真模型 (17)5.2.2 ip-iq谐波检测法仿真模型 (20)5.2.3 d-p谐波检测法仿真模型 (23)5.2.4 改进型ip-iq谐波检测法仿真模型 (24)5.3 仿真实验 (25)5.4 波形分析 (29)5.5 本章小结 (29)6 总结 (30)参考文献 (30)致谢 (33)电力系统谐波检测算法分析摘要：本篇论文，旨在针对电力系统谐波所涉及的算法检测过程，进行相对深入的细致研究。
其中，本文着重于针对以三相瞬时无功功率理论为基础，而积极构建出的谐波电流检测算法，进行科学合理的综合探究，并深入阐述基于该理论的p-q、i p−i q、d-q这三种算法的原理，并在MATLAB平台上构建相应仿真系统，验证三种算法的可行性，对比三种算法的优劣，其中i p−i q算法检测谐波时更加精准迅速，适用范围更广，通过借助PI调节器以及更改LPF的参数，改进其中的i p−i q算法，进一步增加其谐波检测的精准度，实验结果表明，改进后的i p−i q 算法在检测精度上，较改进之前而言有较大提高。
关键词：谐波检测；瞬时无功功率； p-q；i p−i q； d-q；Analysis of Harmonic Detection Algorithms in Power SystemWu PeihuaSchool of Electronic & Information Engineering, NUIST, Nanjing 210044, ChinaAbstract:This paper studies the algorithm detection of harmonics in power system, focuses on the harmonic current detection algorithm based on three-phase instantaneous reactive power theory, and introduces in detail the principles of the three algorithms based on the theory of p-q, i_p-i_q and d-q. A corresponding simulation system is built on the platform of MATLAB to verify the feasibility of the three algorithms and compare the advantages and disadvantages of the three algorithms. Among them, i_p-i_q algorithm is used to detect harmonic currents. When measuring harmonics, it is more accurate and fast, and its application scope is wider. By using PI regulator and changing LPF parameters, the i_p-i_q algorithm is improved to further improve the accuracy of harmonic detection. The experimental results show that the improved i_p-i_q w u has a greater improvement in detection accuracy than before.Key words: Harmonic Detection；Instantaneous reactive power；p-q；i p−i q； d-q；1 绪论1.1 谐波检测的目的及意义在电力系统中，由于存在非线性负荷，它会导致电压和电流的波形发生畸变，电网中会出现大量的谐波，这样一来，电能质量就会下降。
但是，由于多样化非线性负荷被人类频繁应用，故而在当前时期，电力系统中所蕴含的谐波问题愈发显著，不利于电力系统的安全经济运行。
当面对众多谐波问题时，尤为关键的步骤即为谐波检测。
从本质上而言，谐波检测可以达到下述功能：（1）提高电能的生产、传输、利用的效率，保护电力设备；（2）维护继电保护以及各类自动装置的安全稳定运行，有效预防电能计量发生混乱现象；（3）谐波实则为现今极为普遍的电力污染，检测谐波治理谐波，可响应“绿色电力电子”的号召，有效保护人们赖以生存的生活环境。
综上可知，若针对电力系统，进行科学得当的谐波检测和分析有着非常大的必要性和意义。
1.2 国内外研究现状及发展趋势自20世纪20年代起，全球学者纷纷关注于电力系统当中所蕴含的谐波污染问题。
在此期间，西方发达国家德国曾经由于使用静止汞弧变流器，而引发电力系统出现电流以及电压的畸变现象。
1945年，国外学者J.C.Read，曾经最早针对变流器当中所含有的谐波问题，进行相对深入的细致研究，并据此发表针对性的学术论文。
直至20世纪50年代，因为高压直流输电技术逐步获得相对稳定的蓬勃发展，故而该学者又针对电力系统当中所蕴含的谐波问题，发布数量性的相关论文。
在此之后，国外学者E.W.Kimbark特意在著作中针对这些论文，进行合理的归纳总结。
20世纪70年代，由于全球电子电力技术日益获得相对稳定的迅猛发展，故而由于谐波而引发的一系列问题愈发凸现出来。
全球权威机构曾据此数次举行学术会议，并且绝大多数国家均为其制定针对性的相关标准，以此来约束谐波的迅猛发展。
对于中国而言，其针对谐波问题所进行研究的时间并不长。
1988年，中国学者吴竞昌，曾经出版《电力系统谐波》，为中国学者在后期研究一系列的谐波问题提供有力的理论支撑。
与此同时，中国学者荣建刚等，曾经针对国外学者J.Arrillage所著的《电力系统谐波》一书，进行措辞恰当的翻译，在国内很有权威。
2002年，我国首次电能质量技术发展国际研讨会，在上海成功举行，这项会议旨在论述中国在此方面现有的政策、测试方法以及分析技术等，并且基于谐波相对于公用电网所产生的危害问题，进行相对深入的细致探究。
随着现代化建设的向前发展，针对现有的各种谐波电流检测方法均存在一定的延时问题，在当前时期，全球诸多学者纷纷提出一系列创新性的谐波电流预测方法，其中尤为典型的即为以加权一阶局域理论为基础，而成功研究出的谐波电流预测方法[3]。
此方法旨在基于t时刻，针对t+2时刻所呈现出的谐波电流值，进行相对精准的预测，并求解出该值和理想值之间存在的偏差；其次，采用t+1时刻恰当适宜的控制策略，借助于加权最小二乘法的作用，将t+2时刻所产生的偏差值设定为最小值，以此来达到良好的无差拍控制效果。
自20世纪80年代起，因为各种类型的电力半导体开关器件纷纷问世，再加上PWM控制技术逐步获得相对稳定的蓬勃发展，尤为关键的多样化谐波电流检测法被全球诸多学者研发出来。
在此背景下，有源电力滤波技术APF Filter)Power (Active 日益获得尤其显著的迅猛发展[4]。
然而，因为APF 在前期需要耗费较高的投资成本，并且无法有效拓宽现有的补偿容量，故而直至现今为止，其依然尚未获得相对广泛的实际应用。
由此得知，该方法无论基于理论角度来看，还是基于应用角度来看，均存在一系列亟待解决的根本问题，有待于后续进行针对性解决。
(1) 谐波检测算法逐步趋于智能化；过去针对谐波进行求解时所应用的方法往往相对简单，然而，现今的多样化数值分析法却过于复杂。
故而当面对非稳态波形畸变等一系列问题时，亟待找出创新性的数学方法。
(2) 在以往的谐波检测过程当中，往往很容易确定检测对象，但现今的条件大多趋于随机性，难以准确掌握；在此情况下，需要针对当前的谐波检测问题进行跟踪分析，使其和控制目标之间进行紧密结合，从而达到良好的一体化效果。
(3) 持续优化既定的谐波检测理论体系，并针对性研究出多样化检测方法，以此来达到迅猛的谐波跟踪效果。
(4) 谐波检测必须愈加趋于精准性和可靠性，才能切实满足各类应用所提出的根本需求。
例如：电能质量检测仪等相关应用。
1.3 课题研究内容本文研究内容分为五章，内容如下：第一章，了解谐波检测的研究现状和发展趋势；第二章，谐波的基本概念及特点；第三章，对基于无功功率的各种算法进行深入研究；第四章，改进i p −i q 算法第五章，MATLAB 仿真并分析波形第六章，总结展望2 电力系统谐波简介2.1 谐波的基本概念2.1.1 什么是谐波全球对于谐波所定义的基本概念如下：“谐波实则为某特定周期电气量所表现出的正弦波分量，其所发出的频率，通常为数倍基波频率”。
而在各种类型的电力系统中，所普遍认定的谐波基本概念如下：针对某特定的周期性非正弦电量，进行相对深入的傅立叶级数分解，从而获得超过电网基波频率的相关分量，此分量即为谐波。
通常情况下，谐波频率及其基波频率相互之间的比值（n =f n f 1⁄），一般被人们称之为谐波次数。
从本质上而言，谐波可视作为某干扰盆，电网一旦涉及其中，必将受到“污染”。
2.1.2 谐波的表示方法谐波将能基于周期性波形，并借助于傅立叶级数分解的作用来获得。
一般情况下，工频正弦波形所涉及的数学公式详细如下：u(t)=√2U sin(ωt +α)在上述公式中：U 旨在代表电压有效值；α旨在代表初相角；此外，ω旨在代表频率。
若在以电阻为主的线性无源元件当中，添加一定的正弦电压。