随着电力电子技术的不断发展,非线性负荷急剧增加,其产生的谐波电流大量注入电网,使电压、电流正弦波形畸变严重,电能质量下降,造成谐波污染。为了能及时发现电网是否存在严重的电压电流畸变,保证供电质量,急需实用的现场在线谐波分析工具。鉴于目前谐波分析仪大多难于应用于现场在线分析,开发一个低成本、高性能、便携式在线谐波分析系统具有较大的应用前景和实际价值。作者在研究了 FFT变换方法的基础上,提出了一种将同步采样采集数据方法与加汉宁窗的256点FFT算法相结合,利用软硬件相结合的同步采样以及加窗函数对FFT算法的修正,减少了频谱泄漏或栅栏效应在计算时带来的误差。利用该算法进行谐波参数计算,具有占用内存小,运算环节简单,运算量小等优点,很适合应用于在线式谐波分析系统中。利用该算法,文章基于ARMCortex-M4内核的STM32F407微处理器,进行了在线谐波分析系统硬件、软件的应用技术研究,解决了信号同步采集、电路调理、结果显示、无线数传等硬件技术关键问题;基于KeiluVision5软件平台,完成了 A/D采样、FFT数据处理、控制功能、LCD显示以及蓝牙通讯的程序设计。文章最终开发了一款在线式谐波分析系统,该系统能够采集电压和电流信号,可对采集到的信号进行谐波分析,得到各次谐波含有率、总谐波畸变率等表征电网质量的重要参数,并可通过显示屏幕显示时域波形、频谱图以及计算得到的谐波参数。