在电力系统分析与设计领域,尤其是对于直流输电系统的设计,交流系统的谐波阻抗值与系统中的背景谐波电压分布特性是两个十分重要的参数。交流系统的谐波等值阻抗在基频下可以根据观察点交流母线(在直流输电系统中通常是指换流站交流母线)上的短路容量来获得,从而可以得到系统的短路比SCR来粗略分析系统的某些特性。但是在直流输电系统的滤波器设计中,只知道交流系统基频下的等值阻抗是不够的,还必须知道交流系统等值阻抗在感兴趣的频率范围内的变化特性,以及换流站交流母线上(通常为观察点)背景谐波的分布特性,还要确保使直流回路的固有谐振频率与基波频率和二次谐波频率保持一定的距离。由于电力系统中各种元件数量巨大、种类繁多、运行情况多变,因而想要通过每个元件的参数进行系统等值计算来得到测量点的谐波阻抗值是十分困难的,有时也不准确。如果能够通过测量的方法,仅仅通过测量点处的电流电压相量,而不用知晓全网的其他元件参数和投运情况就能得到系统谐波阻抗,那将大大节省谐波阻抗计算的工作量。谐波阻抗测量就是在这种背景下提出的。在本论文中,作者分别提出了三种谐波阻抗测量方法。他们是基于电容器投切测量电网谐波阻抗法,利用晶闸管支路投切测量谐波阻抗法,利用电流源注入法测量谐波阻抗。在利用投切电容器测量电网谐波阻抗方法中,除了利用投切电容器这里还引入了陷波器,用来减少傅里叶变换过程中频谱的泄露对谐波阻抗测量结果的影响,并达到了较好的效果。考虑到噪声的情况时,本方法提出运用小波变换理论消除噪声,取得了不错的消噪效果。在利用晶闸管支路投切测量电网谐波阻抗的方法中,主要是利用晶闸管支路可以控制导通角的特点来控制注入电网谐波电流的大小,从而在对电网干扰和测量精度要求中找到了折中办法。在噪声含量很小的情况下,控制导通角很小,这样注入谐波电流小,对电网的干扰低。在噪声含量较大的情况下,增大晶闸管导通角从而增大谐波注入电流,增加信噪比,这样也能够取得理想的谐波阻抗测量精度。在提出的第三种方法中,直接利用了谐波电流源作为测量点谐波电流注入。由于谐波电流源可以任意控制注入电流的频率和幅值分量,因而可以解决某些频率范围内谐波电流信号过小的问题,从而取得准确的测量效果。作者利用电力系统仿真软件PSCAD对提出的三种方法分别进行了仿真实验。在仿真实验中不仅在理想的条件下,还分别考虑了电网中存在背景谐波的情况和电网存在噪声的情况。仿真实验结果表明,提出的三种谐波阻抗测量方法能够取得可靠的结果。由于三种方法的测量条件各有不同,可以在不同场合得到运用。