摘要：对电能质量问题和基于变换的电能质量分析方法进行了综述。文中给出了各种电能质量扰动现象的分类与特征，对傅里叶变换、短时傅里叶变换、小波变换和二次变换这4种变换分析方法的基本原理及其在电能质量领域的应用作了详细论述，阐明了各种方法的特点及其适用条件。最后提出了电能质量研究的方向。
关键词：电能质量；傅里叶变换；短时傅里叶变换；小波变换；二次变换
1 引言
自从20世纪80年代末以来，电能质量已成为电力部门及其用户日益关注的问题［1］。主要原因有如下4个：①负荷设备对电能质量的变化更加敏感。许多新型负荷装置都含有基于微处理器的控件和电力电子器件，这些控件和器件对于多种扰动都很敏感。②为提高整个电力系统的效益而不断地应用一些装置，例如高效可调速电动机和用于功率因数补偿的并联电容器组等。这就使电力系统的谐波水平有所增长。③终端用户越来越了解断电、电压骤降（volt－age sag）以及开关暂态（switching transient）等电能质量问题，他们将督促电力部门提高供电质量。④许多元器件都互连于一个网络之中。集成作用意味着任何一个元件的故障都会导致更为严重的后果。
电能质量问题的出现不应该完全归咎于某个部门或某系统。从本质上讲，它是科学技术和经济发展的必然结果，其最终解决需要电力部门、设备制造厂商和电力用户三方积极密切的合作。
2 电能质量
从不同的角度来考虑，电能质量可能会有截然不同的定义。文［1］中将电能质量问题定义为“导致用户设备故障或误动作的，以电压、电流或频率的偏差为表现形式的一切电力问题”。电能质量这一术语用来描述许多不同类型的电力系统扰动。表1给出了各种电能质量扰动的典型频谱成分、持续时间及电压幅值。利用这些信息就能够区分测量结果并描述电磁扰动。在电能质量分析中主要研究的4种扰动是电压骤降（voltage sag）、瞬态过电压（transient over－voltage）、谐波畸变（harmonic distortion）和闪变（flicker）。其中前2种属于短期暂态现象，而后2种属于持久性事件［2］。
随着电能质量问题的日益严重及广大用户对电能质量要求的不断提高，建立电能质量监测与分析系统，对其进行正确的检测、评估和分类就显得十分必要。为了获得有关电能质量的信息，往往需要对三相电流、三相电压、中线电流和中线对地电压等信号进行测量与储存，以构成电能质量分析的数据源［3］。由于这些数据必须以足够高的采样速率进行采样并储存，而且又必须长期在线进行，所以每年存储的数据量相当大。为了充分合理地利用这些数据，可以采用某种基于变换的方法将时域信息映射到频域或将时、频域信息结合起来进行电能质量分析。近年来，在电能质量分析领域中广泛应用的基于变换的方法主要有傅里叶变换法、短时傅里叶变换法、小波变换法和二次变换法。本文将对这4种变换方法进行详细阐述。
