1. 研究目的与意义（文献综述）
电力是现代人类社会生产和生活不可缺少的一种主要能源形式，随着经济的发展，为了满足日益增长的电力需求，电网的规模随之不断的扩大。在理想的电力系统模型中，电能是以恒定的频率、幅值的三相正弦电压波向用户供电；在实际的电力系统中，由于负荷的变化以及非线性，导致电压的波形不再是标准的正弦波，还包含有大量的非线性元素，也就是出现了谐波问题。
谐波是一个周期性电气量的正弦波分量，其频率是基波频率的整数倍，所以也称为高次谐波。电网中电压和电流的谐波对电网有着严重的危害，谐波电流是非线性负载产生的，这些非线性负载从电源吸取非正弦波电流，这些非正弦波电流中就包涵了谐波电流。谐波电流流过线路的时候，在线路两端产生了谐波电压。谐波会消耗大量的电能，造成输电线路不必要的功率损耗，对包括电机在内的各种电器造成损害，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化使用寿命缩短。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，是电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。为了保证电网和供电设备的安全、经济、可靠运行，提高电能质量，减少谐波的危害，谐波的检测、分析和控制具有重要的意义。
研究谐波的意义还在于其对电力电子技术自身发展的影响。电力电子技术是未来科学技术的重要支撑。但是电力电子装置所产生的谐波污染已成为阻碍电力电子技术发展的重大障碍，它迫使电力电子领域的研究人员对谐波问题进行更为有效的研究。
2. 研究的基本内容与方案
目前常用的谐波测量方法主要有以下8种：模拟带通或带阻滤波器测量谐波；基于瞬时无功功率的谐波测量；基于小波变换的谐波检测与分析；基于傅里叶变换的谐波测量；基于神经网络的谐波测量；基于pisarenko法和music法的谐波测量；基于虚拟磁势法的谐波测量；基于kalman滤波、遗传算法、模拟退火算法的谐波测量。
1.模拟带通或带阻滤波器测量谐波：带通滤波器有模拟和数字两种类型。模拟带通滤波器通过带通滤波器获得各谐波分量。它的原理和电路结构简单，但误差大，要求基波平稳，对电路元件要求高，容易受测量环境的影响。数字带通滤波器与模拟带通滤波器功能相似。它能适应基波信号，具有更稳定的性能。但它是基于模拟带通滤波器设计的，需要归一化处理，设计参数较多。如果要求更高的精度，其结构复杂性将急剧增加。因此，带通滤波器分析谐波的可行性不高。
2.基于瞬时无功功率的谐波测量：1984年，日本学者h.akagi提出瞬时无功功率理论，并在此基础上提出两种谐波电流的测量方法：p-q法和法ip-iq。这两种方法都能准确的测量出对称的三相三线制电路的谐波值。ip-iq法适用范围较为广泛，不仅在电网电压畸变时适用，在电网电压不对称的情况下同样有效。而p-q法在测量电网电压畸变时的谐波时存在较大的误差。这两种方法的优点是当电网电压对称且无畸变时，各电流分量的测量电路比较简单，并且延时小，具有很好的实时性；其缺点是硬件多，花费大。而且，由于瞬时无功功率谐波测量理论是基于三相三线制电路，单相电路的谐波 测量比较麻烦，必须首先将三相电路分解，然后构造基于瞬时无功功率理论的单相电路谐波测量图。
3. 研究计划与安排
第1-3周：完成外文翻译；阅读相关的资料和参看文献，完成并提交开题报告。
第3-5周：对《信号与系统》、《谐波抑制与无功补偿》等书籍进行学习，熟练的掌握电网谐波分析原理以及傅立叶分析理论。
第6-7周：参考《lab windows/cvi虚拟仪器测试技术及工程应用》一书，熟练的掌握lab windows/cvi软件。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]王建成，隋美丽.labwindows/cvi虚拟仪器测试技术及工程应用，化学工业出版社，2011.9
[2]王兆安,刘进军.谐波抑制和无功功率补偿（第3版），机械工业出版社，2015.11
[3]郑君里，杨为理.信号与系统（第三版）上册，下册.高等教育出版社，2011.
