随着人们生活水平的提高，家用电器使用数量和种类不断增加，导致目前住宅负荷用电特性有了很大改变，对住宅计算的负荷估计出现较大偏差，这些新型用电设备多为单相非线性负荷，使得配电系统中谐波问题越来越严重，因此需要对此开展全面系统的研究。论文通过实测数据对住宅负荷的用电特性进行分析。给出了低压配电系统不同配电点的日负荷曲线，并针对负荷曲线的特征参数以及目前住宅供电变压器负荷率普遍偏低的问题进行了分析。通过对大量单户负载的实验数据分析得到其在每半小时的功率分布情况，采用核密度估计方法对每个时间段的数据做拟合，提出通过随机抽样建立与住宅户数对应的日负荷曲线，并进行需要系数确定的方法。该方法可有效利用自动抄表系统数据，及时更新负荷计算所需的基本计算参数——需要系数，从而避免负荷计算结果与实际使用结果偏差较大的问题。单相非线性性质的用电设备大量使用，导致在低压配电系统中含有很多的高次谐波电流，尤其是3次谐波电流含量较大，谐波问题已经是配电系统中不可忽视的问题。为了知道住宅负荷的配电系统中具体的谐波情况，在本文中对某住宅小区不同位置的配电线路上谐波电流进行了分析，依据实验数据，分别对一天内和一年中的电流谐波特性进行了对比分析，另外对某办公室进线上的电流谐波特性进行了分析。本文工作为低压配电系统中的谐波评估、谐波治理奠定了基础。3次谐波电流含量较大是目前低压配电系统负荷的普遍特征，利用这一特征，对中性线断线故障检测方法方法进行了研究。其基本原理是通过检测线路首端三次谐波变化来判断是否发生中性线断线故障。仿真和实测分析表明：无论故障点以后的负荷是否平衡，当中性线断线时线路首端三次谐波均会呈现不同程度变化，故障点越接近线路首端，故障导致的三次谐波变化就越显著。本文对中性线断线故障时线路首端三次谐波和基波的突变规律，以及正常运行时，负荷三次谐波和基波的波动规律进行了研究和分析，获得了将故障和正常运行状态进行有效区分的故障判据和故障判别流程。利用实测负荷的波动数据进行仿真研究，验证了故障检测判据在负荷平衡和不平衡状态下对中性线断线故障判别的有效性。