随着电网朝着大容量、超高压、分布式和异构型方向不断发展，电力系统中非线性负荷、冲击性负荷和电力电子设备不断被投入使用，这些新增负荷不仅自身要受到电网畸变信号的影响，而且还会向电力系统中注入各种电磁干扰而使得电力信号发生畸变、电网环境日趋复杂，极大增加了电力系统运行的不稳定因素。复杂电网环境下，电网信号愈加复杂化不只影响到电力系统的高效、安全和稳定运行，更直接关系到人们的日常生活和国民经济的总体效益。实现复杂电网信号准确快速分析不仅是对电力系统进行准确特征分析和有效状态评估的首要前提，还是进行电网相关问题预防、诊断、管理、评估和维护的重要依据，更是系统分析和研究电力系统故障并查找问题根源所在的关键。因此，研究复杂电网信号分析新方法，构建易于嵌入式系统实现的电网信号检测与分析系统，在畸变信号条件下实现电网参数准确、快速分析，对提高复杂电网信号检测准确度，改善复杂电网信号分析实时性具有重大的理论价值和现实意义。　　针对复杂电网信号分析需求，本论文对电力系统频率测量、电能质量扰动信号辨识、电网谐波时频参数分析、电力设备介质损耗检测等方面进行深入研究，研制基于ADC+DSP+ARM的电网信号检测系统。论文的主要研究内容如下：　　（1）为实现电力系统频率的准确测量，提出一种基于移频滤波的电力系统频率测量方法，结合实际电力系统信号频谱特点，通过傅里叶变换的频移性质将基波频率成分搬移到零频附近，而后将移频后的序列通过滑动均值卷积滤波器进行滤波处理，通过移频滤波后得到信号的频率值。在电网基波频率变动、不同采样频率、不同采样点数、不同模数转换器字长以及不同信噪比白噪声等条件下进行的仿真结果表明，所提出的算法能够很好地保证频率测量的准确度且具有良好的抗噪性能。　　（2）为实现电能质量扰动信号的准确辨识且适合嵌入式实现，提出一种基于双分辨率S变换和DAG-SVMs的电能质量扰动信号检测方法。双分辨率S变换将扰动信号的频域划分为两个不同区域并引入不同的调节因子来改变对应区域的时间和频率分辨率，进而实现对电能质量扰动信号特征参数的准确提取。在不影响特征向量提取准确度的前提下对双分辨S变换进行简化，通过只对变换中的关键频率点信息进行计算，忽略其他无关频率点来减少其运算量，使得算法适合嵌入式实现。在分类训练阶段，提取的特征向量被发送至PC机对DAG-SVMs进行训练以得到模型参数。训练结束后，将得到的模型参数保存到下位机中。在分类识别阶段，下位机利用经过训练的模型参数构建DAG-SVMs模型来对电能质量扰动信号进行分类识别。仿真结果表明该方法具有分类精度高、抗噪性能好且易于嵌入式实现等特点。　　（3）为实现电网谐波时频特征参数精确分析，提出一种基于椭圆球面波函数广义S变换的谐波时频参数分析方法，重点研究椭圆球面波函数的频谱特性以及能量聚集性能，给出数字椭圆球面波函数的构造方法，构建采用椭圆球面波函数作为核函数的广义S变换，通过基于椭圆球面波函数广义S变换的二维结果矩阵获得电网谐波的幅值、频谱、时间及相位等特征信息，进而实现电网谐波信号时频特征参数的准确辨识。仿真结果验证了所提出的算法的准确性和有效性，可广泛应用于电网信号的时频特征参数分析。　　（4）为实现介质损耗因数的高精度测量，提出一种基于时域采样序列重构的介质损耗因数测量方法，给出介质损耗因数等效测量原理，推导基于复化梯形公式的基波频率估计公式，采用三次样条插值实现时域准同步采样序列重构，而后对重构的电压和电流序列分别进行FFT运算求取两者的初相角，通过计算两者相角差的正切值来实现介损因数的准确测量。所提出的算法实现简单、抗噪性能好，在电网基波频率变动、介损角真值变动、不同采样频率、不同谐波注入比、不同模数转换器字长以及不同信噪比白噪声等条件下的仿真实验表明所提出的算法可准确得到介质损耗因数的值。　　（5）在所有算法仿真和软件测试通过后，构建基于ADC+DSP+ARM架构的电网信号硬件测试平台并在平台上实现论文所提电网信号分析算法。给出电网信号检测系统具体实现细节，讲解系统硬件电路设计以及软件实现方法。建立系统测量时直流偏置、比差和角差的等效电路模型并给出对应数字校正方法。在国家标准要求的测试条件下，对所设计的电网信号检测系统进行检验与测试，给出测试结果并分析。实际测试结果表明，论文所设计的电网信号检测系统达到预定要求，能够实现电网信号的高精度测量。