电力电子技术的迅速发展促使各种电力电子系统应用得更加广泛,电网受此影响便会产生大量有害谐波。当电力谐波成分超过一定限度时,将严重影响用电设备的平稳性。谐波治理尤为迫切,那么首要解决的问题就是谐波检测,准确检测电网中谐波的实际参数。本文对比分析了一些常用电力谐波检测方法的优、缺点,根据电力谐波的特点,针对直接运用FFT分析谐波信号会产生频谱泄露与栅栏效应的现象,提出了布莱克曼窗与双峰插值相结合的FFT算法。同时基于该算法,利用多项式逼近方法推导出频率、幅值和相位的修正计算公式。经Matlab仿真证明,运用该算法计算各次谐波的频率、幅值和相位,精度明显提高。本课题结合上述算法设计谐波检测系统,系统采用软硬件相结合的方法进行设计。系统硬件以FPGA为核心,周围配有电流电压互感器电路、抗混叠滤波电路、波形变换电路、A/D前端信号调理电路、A/D与FPGA的接口电路、按键电路、液晶显示电路和电源电路等;系统软件以NiosⅡCPU为核心,周围配有DPLL锁相环模块、A/D采样控制模块、FIFO模块、ROM加窗模块和FFT模块等。在此系统的设计中,运用可编程片上系统SOPC的设计理念,即把部分硬件逻辑电路要完成的功能、各软件模块和NiosⅡCPU都集成在单片FPGA上实现。这样设计可做到速度与面积的最优平衡,各进程并行工作,具有速度快、易扩展和工作稳等特点。系统经实验、仿真及调试,实验结果验证了该设计方案的可行性。本系统能有效的检测出谐波的频率与幅值,能够满足谐波检测的实际要求,具有一定的实用价值。此外,本文还对实验结果的误差来源和影响做出详细分析。