随着电力系统的发展,大量变频、整流装置、电弧炉等非线性设备的接入,使电网谐波污染加重,导致敏感电力电子设备故障、变压器发热等诸多问题。电力系统谐波/间谐波分析作为电能质量分析的重要组成部分,可以为治理谐波污染、电能计量、通信、高阻故障检测和谐波潮流计算等研究提供重要的科学依据。此外,准确测量分析谐波/间谐波还可为谐波源定位、谐波发射水平估计以及谐波责任划分等提供非常重要的理论依据,具有非常重要的现实意义。本论文围绕密集频率条件下电力系统谐波间谐波的分析展开研究,主要对提高密集谐波分析精度、提高含间谐波的谐波信号频率分辨率、实现密集间谐波信号的检测和测量、减小密集间谐波受到的干扰以及短时窗下密集谐波间谐波信号测量等问题展开了深入研究,并提出了对应的算法。首先,非同步采样时,电力系统稳态密集谐波信号经离散傅里叶变换分析会产生严重的频谱泄漏现象,因此提出了一种由矩形窗和余弦窗经过卷积运算得到的混合卷积窗。定义了L阶混合卷积窗并分析了这种新型窗的主瓣宽度和衰减速率等性能。与经典窗函数比较,新型窗具有更高的旁瓣衰减速率,大大减小了频谱泄漏的影响。将所提新型窗函数应用于谐波分析,推导了基于L阶混合卷积窗的谐波插值算法。仿真结果表明,混合卷积窗具有优良的频谱泄漏抑制性能,能有效地降低各谐波成分间的相互干扰。即使在噪声条件下,方法的优势也比较明显,适用于电力系统密集谐波信号的高准确度测量。其次,当谐波信号中存在间谐波成分时,为了抑制旁瓣干扰且提高频率分辨率,提出了基于多点校正的谐波间谐波分析方法。利用切比雪夫窗函数的旁瓣具有等波动性,且给定主瓣宽度下,旁瓣峰值最小的特性,该方法通过采用相位旋转以及奇数点叠加的方法抑制旁瓣,达到提高谐波分析性能的目的。对经典谐波信号和电力谐波信号进行了仿真分析,计算结果表明,在同样的频率分辨率下,所提出的方法在谐波、间谐波测量上有更高的测量精度,并且具有一定的抗噪性。再次,针对在非同步采样以及分析窗长有限条件下,含有密集间谐波的信号进行离散傅里叶变换分析时很容易发生频谱严重干扰而无法测量的现象。论文通过建立密集间谐波频谱干扰模型,提出了基于频谱分离的密集间谐波参数测量方法。该方法利用频谱分离技术并结合已知的频谱信息可将每个主要频率成分分离出来。在计算较小间谐波时,可将基波成分从原始频谱中分离出去,突出其他较小的频率成分。只需对搜索出的频谱峰值逐个进行频谱分离处理,通过频谱特性筛选出真实频率分量,即可实现非同步采样下的密集频谱分离识别。仿真分析和物理实验表明,所提方法成功解决了非同步采样以及分析窗长有限导致的密集间谐波互相干扰难以识别的问题,具有较高的测量精度。然后,通过密集频率信号的频谱分析可知,含量较小的间谐波成分不仅会互相产生严重的频谱干扰,还会受到含量较大的基波和谐波成分的影响。因此,为了同时降低基波和谐波对密集间谐波的干扰,提出了一种基于新型同步采样的密集间谐波测量方法。该方法首先利用频谱分离算法计算出基波频率参数,再用得到的基波频率信息对信号进行重采样。通过基于牛顿插值的准同步采样方法,可以减小基波和谐波的频谱泄漏影响,降低了密集间谐波在频谱上的复杂度。这一处理手段可有效提高频谱分离算法的应用范围。通过仿真信号和实际信号的分析表明,该方法可以大大降低基波和谐波对较小间谐波的影响,可以有效地识别和测量密集间谐波分量。最后,用短时傅里叶变换分析电力系统信号的动态性能时,会使基波、谐波和间谐波在频域上扩大重叠区域,加重相互影响,导致分析结果产生严重偏差。论文分析了短时窗下频谱干扰现象,在频谱分离算法基础上,提出了基于短时窗频谱分离的电力信号参数测量方法。该方法通过短时傅里叶变换建立短时密集频率信号模型,并推导出了短时频谱分离算法,最终计算出相应频率成分的各个参数。在电压波动、频谱混叠等多种工况下进行了基波参数估计的算法验证。结果表明,所提方法能够准确地提取基波成分,并获得良好的参数测量精度,且具有一定的抗噪性。同样,所提方法也适用于谐波和间谐波的识别和测量。