随着电力电子技术在各工业生产和家庭设备上的广泛应用,非线性负载数量越来越多,如广泛使用的LED照明、高速发展的高铁电气化牵引机车、以及重工业生产使用的大型轧钢机、电弧炉、电焊机等设备用电时都会产生大量谐波注入电网,给电网造成污染,使电力系统电压电流波形发生畸变,严重影响供电质量,影响发电、供电和用电设备安全经济地运行。同时,电网谐波可能对各种电气设备,继电保护、自动装置带来误操作的影响。此外,目前一般的电能表大多数缺少谐波计量这个功能,部分用户使用非线性负载的可以使部分的基波电能变为谐波电能再反馈给电网,而电表没能检测该部分电能从而非线性用户不用付给部分电费,而非谐波源的用户吸收电网这部分不良的谐波电能之余还要承担该部分电费。因此在这市场经济和安全生产条件下,深入系统地研究电力谐波的情况就显得十分必要。本文首先介绍这课题的研究背景和意义,国内外目前对电力谐波的研究方向以及状况,尤其对与本文研究相关的电力负载谐波源模型以及谐波检测方法的研究状况做出详细的综述。接着详细介绍电力系统的谐波理论知识包括参数定义、危害、功率计量等。本文在分析电力系统中常见的负载产生谐波的机理后,基于MATLAB/Simulink平台下搭建各类负载模型包括整流器、逆变器、直流电机,电力机车和一个基于港口起重机负载的综合电路仿真模型并对其产生的谐波进行分析。最后,本文对谐波检测方法包括傅里叶变换、瞬时无功功率理论、小波变换和网络神经等理论知识详细分析,提出一种快速傅里叶变换(FFT)与小波包变换结合的谐波检测分析方法,利用广州某公共变压房实测的电压谐波数据验证该方法可行性和精度。文章还提出了一种基于神经网络的谐波检测法,结合误差反向与自适应神经网络对信号检测并与快速傅里叶利加窗插值法比较,发现前者在幅值和相位两方面的检测精度都高于后者,得到一种效果较好的检测方法。另外,本文通过加不同的窗函数的快速傅里叶变换双谱线插值逼近法对LED驱动电源产生谐波数据进行检测,实验结果表明采用添加双谱线插值法的FFT比只采用FFT发现精度提高显著,加入不同窗函数的FFT的实验结果也不一样,从而找出一种适合电力谐波特性的窗函数,为电力系统谐谐波的检测方法和治理提供的参考意义。