近年来,随着电力电子技术的迅猛发展,大量变频、变流装置投入到油田生产中,使油田供电系统增加了大量非线性负荷,导致电网内高次谐波显著增加,严重降低电能质量,破坏整个电网的安全稳定运行。因此,亟需对油田配网进行谐波治理,而谐波的实时在线监测则是谐波治理工作的重要前提。为了预防油田配网由于谐波引起各类安全事故的发生,本文结合嵌入式技术、GPS精确授时技术、GPRS无线通信技术,研究设计了一套油田配网谐波在线监测系统,实现了对油田配网谐波的实时在线监测和有效准确分析。本文首先分析了谐波产生的原因及危害,在充分调研国内外谐波检测现状的基础上,根据系统的功能需求,提出了基于TMS320F28335处理器为核心的谐波在线监测系统总体设计方案。为解决传统FFT算法频谱泄漏和栅栏效应问题,采用加汉宁窗FFT算法实现了谐波情况下信号频率、幅值的检测,针对加汉宁窗FFT算法相位检测精度不够的问题,采用全相位算法(apFFT)实现了相位的精确测量,MATLAB仿真结果表明,采用加汉宁窗+apFFT算法可实现谐波参数准确、快速的测量。在算法仿真的基础上,设计了谐波在线监测系统硬件电路及软件系统,通过DSP+AD7656实现节点参数的高精度采集,采用GPS精确授时技术实现多节点监测装置的同步启动,利用GPRS无线通信技术实现整个监测系统的通信功能。最后开发了基于面向对象的油田配网谐波在线监测软件,实现了配网谐波参数直观形象的显示。本文设计的油田配网谐波在线监测系统经系统标定测试及现场实验表明具有较高的谐波分析计量精度,可以实现油田配网谐波的在线监测,为今后谐波源定位、故障识别及谐波治理提供宝贵的数据资源,确保油田供电系统安全可靠运行,保障油田正常生产。