随着国家经济的蓬勃发展,人们的用电需求也在不断增加,电力部门对电能质量的规范管理愈加严苛。由于电网中非线性负荷的增加,导致电网电压发生畸变引发电能质量污染,严重影响了用电用户的正常工作,并且对电力系统安全运行产生了极大的危害。由于电网中出现谐波污染的现象越来越频繁,影响的范围越来越广,人们对于电网谐波问题愈发关注。对谐波的各项特征值参数进行准确分析可为谐波有效治理提供重要的依据,研究快速的谐波检测方法对于治理电网中谐波污染具有重要的意义。首先,本文简要介绍了电力系统波形畸变以及谐波的基本概念,阐述了谐波的危害以及产生的原因,探讨现有谐波检测算法的研究进程和未来发展方向。基于各类谐波检测算法的特点与不足,分析多种时频算法应用的利弊。其次,对S变换的原理及其特性做简单介绍,针对S变换所具有的不足之处,引出本文的研究重点,通过引入新的窗宽尺度调节因子,构建自适应Gauss窗函数。在S变换为原型的基础上,提出改进时频算法—改进S变换,并给出算法的具体推导过程。通过仿真实验对比,分析改进S变换所具备的特性,为算法应用于谐波计量检测提供理论基础。提出一种基于改进S变换快速算法的谐波检测方法,以减少实际运算量为目标基点,设定阈值筛选特征频率点,在降低计算量的同时保证准确率,实现对改进S变换的算法简化,模拟不同情况下的谐波信号并对其进行检测,验证简化算法的可行性。同时在信号中加入白噪声,对多种谐波信号进行仿真分析。基于本文提出的改进S变换快速算法,搭建一款基于ADC+DSP架构的嵌入式装置,给出装置的硬件及软件设计方案,详细介绍数据采样模块、处理模块等硬件部分,重点阐述谐波检测模块的软件设计方案及具体任务程序实验的流程。最后在实际检测的基础上对该谐波检测装置的可行性进行分析,实验结果表明该装置整体设计安全可靠,可针对各类不同情况下的谐波信号进行检测,幅值相对误差及时间误差都基本达标,在谐波时频分析研究方面具有实际参考价值。