为增强同步相量测量算法在动态条件下的量测性能,满足电力系统监控对动态相量测量的精度需求,本文给出一种新的多频率-泰勒动态相量模型,旨在改进现有单频率泰勒模型算法难以在较大动态波动幅度下维持较高估计精度的这一局限,并基于该模型给出动态相量估计时域/频域算法,使得算法在改进后既能保证更快的响应速度,又能大幅度提升精度水平。此外,针对已提出的同步相量测量算法,为了直观地了解其所搭载的PMU在网运行的实际量测性能,本文研究了一种PMU动态性能的在线评价方法及其评价指标,突破了传统指标在PMU在线运行条件下无法计算的限制,并为PMU动态性能的在线评估探索了一种新的思路。根据IEEE在同步相量测量方面的最新标准,首先将多频率-泰勒模型引入动态相量建模,即将多个频率分布在基频附近的间谐波分量合成来表示电力信号的基波信号,并将每个子相量分别进行泰勒展开以表征其各自对应的动态变化特性。其次,选择不同DFT旋转因子计算采样信号在不同时刻、不同数据窗、不同滤波频点条件下的STFT相量初始估计;再通过矩阵变换、最小二乘等信号参数估计方法实现对动态相量及动态频率的精确估计。最后,利用相量测量值的历史观测数据,实时估算信号基频估计值,考虑频率偏移带来的影响,并通过相移运算将相量估计值从算法的参考时刻移到系统的报告时刻。通过MATLAB理想信号及实测信号仿真表明,与现有算法相比,改进后的多频率-泰勒模型及其时/频域拓展算法能够在保证更快响应的前提下,有效提升动态相量估计精度而仅仅增加有限的运算量。基于相量测量值变化量的波动特性,给出一种新的PMU量测性能在线评价方法。首先详细地分析相量测量值变化量的波动特性与算法性能之间的关系,然后把量化波动幅度的标准差定义为波动指数来评价测量值的精度水平,并通过相邻的相量测量值实时地计算波动指数。最后,在频率线性变化、低频振荡及噪声干扰等动态工况下,利用多种相量测量算法进行对比,结果表明:波动指数在大多数情况下能与综合矢量误差保持一致的变化趋势。充分验证了波动指数作为动态相量量测性能在线评价指标的有效性和实用性。本文在拓展动态相量测量算法综合性能和探索PMU在线性能评价方面做了一定工作,所做的理论推导及仿真测试结果表明:多频率-泰勒模型和波动指数的提出为动态同步相量测量算法及其相关研究提供了新的思路,在DSP运算能力有较大提升的背景下,能够以较少的运算量为代价换来全面的性能提升,具有一定现实意义。