近年来我国智能电网迅猛发展,大电网互联格局的形成及其范围的扩大也使电力系统的运行环境复杂化。由于系统的整体性,一旦发生故障,若不及时地采取应对措施,将导致大范围的停电并造成严重的经济损失,对社会造成严重影响。为了迎接新形势对系统安全带来的挑战,必须全面提升系统测控保护装置的性能。广域测量系统在智能电网的发展中应运而生,并逐渐显示出其在电网监测的优越性。以GPS系统的高精度授时信号作为全网统一时标,可实现对电网中各个节点动态参数的实时采集,对全网进行实时监测。同步相量测量单元的测量准确性和实时性直接影响电力系统运行状况的监控,决定了整个系统的测量性能,是整个广域测量系统的核心部分。准确跟踪电网实时频率是实现同步相量测量的前提,同时也影响了同步相量测量精度。论文针对电力系统处于动态特性下的频率跟踪和同步相量测量算法研究如下:首先,论文提出一种可变遗忘因子递推最小二乘频率跟踪算法,以达到频率跟踪在静态时可高精度测量,动态时可快速跟踪的目的。该算法在电力系统静态条件下,使遗忘因子达到最大值来增加其记忆能力,从而提高频率测量的精确度;当系统处于动态条件时,算法自适应调整遗忘因子,使其迅速降低到最小值,频率测量的实时性得到提升。频率跟踪性能在可变遗忘因子针对系统运行条件而自适应调整中得到显著提升。仿真结果表明该算法的频率跟踪结果不论是精确度还是实时性都有所提高。其次,论文研究传统离散傅里叶算法在非同步采样条件下的误差原因,根据误差产生机理,构建两个分别比被测点超前和滞后30°的相量,由相量之间的平衡关系,对传统算法求得的相量结果进行旋转和叠加,通过数学运算方式来消减相量测量的动态误差,最后对此结果的相角部分进行相角固定误差补偿来进一步提高相角测量部分的精确度。通过MATLAB仿真验证,改进算法所得相量的幅值和相角精度显著优于传统方法。最后,在上述同步相量改进算法的基础上,进一步分析由电网故障产生的衰减直流分量对相量测量精度的不利影响,根据其衰减特性,结合本文的改进算法,提出一种有效消减衰减直流分量的相量测量算法。由改进算法求得含有衰减直流的原故障相量与所求故障后产生的衰减直流分量的实部和虚部分别对应相减,来提升相量测量算法的性能。经仿真验证,该算法能够快速有效地抑制衰减直流分量,提升算法性能。