随着大规模新能源的开发利用和各类电力电子装备在系统中投运,新能源汇集地区电力系统的机理特性、分析方法和运行控制方式均发生根本性变化。现有的测量设备不具备同步测量的能力,且上传速率低,难以满足新能源场站复杂电气信号的动态监测需求。因此,针对新能源场站复杂电气信号的同步测量研究具有十分重要的意义。新能源并网产生大量次/超同步间谐波,其频率与火机轴系固有频率关于工频互补而引发次同步振荡。论文针对新能源场站谐波/间谐波动态测量的问题,分析了快速傅里叶变换的误差来源与信号中多频率分量之间的相互影响,提出了一种基于谱线插值拟合的短时窗间谐波分析方法。受电力电子装备的影响,新能源场站的电气信号呈现出宽频带、多瞬变、高噪声、动态过程复杂等特征。论文针对新能源地区相量测量需同时兼顾测量精度与动态响应速度的问题,构建了多频动态相量模型,采用奇异值分解方法进行降噪,提出了一种基于矩阵束的快速相量测量算法。针对新能源场站实时动态监测的问题,将提出的算法进行软硬件设计,研发了一套适用于新能源场站的同步测量装置,并搭建测试平台进行实验室测试,测试结果表明,精度满足PMU标准IEEE C37.118.1中控制类PMU的要求,且响应速度显著高于标准要求,最后利用现场数据验证了装置的有效性。