随着全球能源危机和环境问题的不断加剧,可再生能源得到了广泛的关注和快速的发展。将分布式电源以微电网的形式接入配电网,被普遍认为是利用可再生能源的有效方式。然而,大多数微电网的稳定运行依赖于中央控制器的实时控制,其对信号采集分析的实时性和精度有较高要求;同时,大量分布式电源通过电力电子装置接入微电网,带来了严重的电能质量问题,增加了信号采集分析的难度。本文对微电网下电信号的检测和分析展开研究,解决了以下问题:现有加窗插值算法变种繁多而不统一,并且不能满足实时控制要求;现有频域算法估计短记录单相信号时精度低;现有频域算法估计多分量发生重叠的三相信号时失效;Kalman滤波方法难以直接提供基波频率估计。本文具体内容可以分为以下四个部分:1)在常用频域分析方法中,加汉宁窗插值算法应用较为广泛。其某些实现具有相似结构,只是选取的插值点数不同。为深入理解其内在本质,本文利用汉宁窗和矩形窗之间的关系,将已有的两种加汉宁窗算法转化成未加窗的等价形式,找出其中规律,并将其推广为通用的未加窗p点插值算法。结合改进的DFT递推公式,本文得到了未加窗p点插值的递推算法,该算法所需计算量仅和插值点数p成线性关系,因此能够大幅降低计算量,提高信号检测的实时性。2)对于多分量重叠短记录单相信号的检测与分析,常用频域分析算法的精度不能达到要求。这是因为单相信号的基波分量中含有正频率和负频率成分,并且两者的幅值相同,因此即使对信号进行加窗处理,其负频率成分在正频率成分上的泄漏仍旧不可忽略。特别对于含直流分量的短记录单相信号,其基波分量正负频率成分和直流分量三者相互重叠,使参数的估计极为困难。基于以上原因,本文提出了短记录单相信号的精确分析算法,该算法将基波分量的正负频率成分和直流分量共同建模,提高了短记录单相信号的参数估计精度。3)多分量重叠的三相信号中,重叠分量的频率非零并且相互独立,甚至某些分量存在阻尼系数,不符合短记录单相信号的特点,导致了上述算法和常用频域算法的计算精度均不能达到要求,为此本文提出一种多分量重叠三相信号的频域Prony分析算法。本文利用汉宁窗DTFT的性质,将表达式复杂的重叠双分量的复频率估计问题转化为简单的二元高次方程组,再利用Prony方法将其进一步转化为差分方程的系数估计问题,接着将该差分方程写成矩阵形式,利用数据矩阵的奇异值分解获得重叠分量的数目,并根据不同分量数目采用不同参数计算各分量的复频率,提高了信号存在重叠多分量时的计算精度。4)针对微电网电信号存在波动较大较快情况下的参数估计问题,常用频域算法具有较大的计算时延,而传统的Kalman时域分析算法通常仅对谐波的幅值相位建立Kalman滤波器,却采用其他算法计算基波频率。为此本文提出了基于双重Kalman滤波的高精度电参数时域计算方法,该算法针对分量的幅值相位和基波的频率分别搭建Kalman滤波器,并在两个滤波器之间建立联系。前者的状态变量可以用于计算基波的频率并作为后者的测量;后者的状态变量可以为前者提供模型参数。该算法在三相电网信号的幅值、相位和频率发生突变,幅值和频率同时连续变化,以及处于三相不平衡条件下仍旧准确高效。本文结合舟山海岛微网示范工程及浙大智能微网实验室实验平台,进行了相关的仿真和实验,部分成果应用于海岛微电网的电力设备监控终端。