Una señal armónica de la red eléctrica se caracteriza por tener rasgos no lineales y no estacionarios. Se propone un novedoso algoritmo de análisis multifractal de fluctuación detrended (MFDFA) combinado con la teoría de descomposición de modo empírico (EMD) y movimiento de plantilla para superar algunas deficiencias en el algoritmo MFDFA tradicional. El algoritmo novedoso se utiliza para estudiar la característica multifractal de las señales armónicas en diferentes frecuencias. En primer lugar, la señal se descompone y se emplean las características del análisis multirresolución de la transformada wavelet para obtener los componentes en diferentes bandas de frecuencia. Después, se estudia la característica fractal local de los componentes utilizando el novedoso algoritmo MFDFA. Los resultados experimentales muestran que las señales armónicas presentan características multifractales evidentes y que la intensidad multifractal está relacionada con la frecuencia de la señal. En comparación con el algoritmo MFDFA tradicional, el método propuesto es más estable en el ajuste de curvas y puede extraer las características multifractales de manera más precisa.