目前,电网中的非线性负载数量日益增多,总负荷日益加大,产生大量的谐波注入电网,使电网电压的畸变日益严重。电网中大量的无功负荷使电网电压稳定性和整个电网的效率受到严重影响。因此谐波和功率的问题引起了人们的广泛关注和研究。本文将针对上述两方面进行研究:①采用有源电力滤波器补偿谐波是一个有效的方式。其基本原理是检测出补偿对象中谐波电流的大小,再由有源电力滤波器产生一个与谐波电流大小相等、极性相反的补偿电流来净化电网电流使其仅含有基波分量,可见谐波电流准确实时地检测是有源电力滤波器良好运行的关键。谐波电流检测的频域法中:常规快速傅立叶变换无法检测非整数次谐波,以及改进的加窗插值快速傅立叶变换运用困难。本文分别采用小波、小波包变换对电网信号中的谐波进行检测分析。小波包变换是建立在二进小波变换基础上,其可以实现对信号的均匀划分,能够更好地提取信号的时频特性。仿真结果证明,较之快速傅立叶变换和小波变换,小波包变换对电网信号中谐波的幅度、频率的估计具有更高的精度。谐波电流检测的时域法中:本文在介绍瞬时无功功率理论的基础上,阐述了三相三线制系统两种谐波和无功电流的检测方法—p 、q法和i_p 、i_q法,并分析了它们的检测原理、特点和应用局限。理论分析和仿真研究表明,i_p 、i_q运算方式比p 、q 运算方式检测谐波更为准确。另外,本文对传统的三相四线谐波电流检测方法进行了误差分析。在此基础上,提出了一种改进的实时检测谐波电流的新方法。即在低通滤波器之后加入PI调节器,同时用A 相正序基波单元代替传统的锁相环获取A 相正序电压。并通过与传统方法进行仿真比较,证明了这种改进检测方法的实时性与正确性。②长期以来,人们习惯于在正弦电压下考虑和解决问题,但在电网电压畸变日益严重的今天,对非正弦电压系统中的功率成分和定义的研究更具有突出的现实意义。目前除了有功功率,非正弦电压系统中其它功率成分的定义一直没有被人们一致地接受。本文针对此问题,进行了较为深入的理论研究。本文介绍了单相和三相三线制系统各负载电路的功率成分,详细分析了其有功功率、无功功率、正序功率、负序功率、零序功率等的物理意义及特点。最后,本文对三相四线制系统中传统与改进瞬时功率理论进行了详细的归纳与总结,分析了在零序电压e0 和零序电流i0 存在与否的多种情况下有功功率、无功功率、正序功率、负序功率、零序功率等的物理意义及特点。引出了最新的功率