Chất lượng điện năng là chủ đề nghiên cứu thu hút nhiều sự quan tâm gần đây. Để giám sát chất lượng điện năng của hệ thống điện, nhiều mô hình tín hiệu điện (điện áp/dòng điện) đã được đề xuất để ước lượng các tham số của hệ thống điện. Vậy nhưng, hầu hết những mô hình này không thể mô tả đầy đủ các đặc điểm quan trong của tín hiệu điện của hệ thống điện ba pha. Bài báo này đề xuất một mô hình mới biểu diễn một hệ thống điện ba pha thực tế trên không gian trạng thái, trong đó mô tả cả hiện tượng mất cân bằng và hiện tượng sóng hài của hệ thống điện ba pha. Mô hình trạng thái này được áp dụng với bộ lọc Kalman mở rộng để ước lượng các thành phần thứ tự thuận và thứ tự nghịch của thành phần tần số cơ bản trong tín hiệu điện ba pha. Kết quả mô phỏng chỉ ra rằng phương pháp được đề xuất trong bài báo có thể ước lượng chính xác các thành phần thứ tự thuận và thứ tự nghịch này.