随着经济的飞速发展，电力系统的运行特性发生着重大的变化，传统的保护和控制方法，难以满足规模日益庞大的系统的振荡抑制和动态安全防御的要求。这就迫切要求新技术和新方法的出现。同步相量测量单元(PMU)就是在高精度的时钟同步下，测量电网各个枢纽点的状态量，将带时标的相量数据打包并通过高速通信网络传送到数据分析中心作实时监测、保护和控制之用。早期同步相量测量技术研究限于通信速率、网络技术的瓶颈，以及全网同步时钟精度的制约而徘徊不前。随着GPS的成功应用，使得PMU的实现成为可能。论文首先概述了国内外同步相量测量的研究背景和当前的技术状况，然后介绍了相量测量技术的原理及其在电力系统中的应用。文中分析了频率偏移对相量测量算法的不利影响，并在前人研究的基础上提出了一种基于导数的瞬时频率跟踪算法。该算法应用电压信号的正弦特性进行二次求导，得到频率的计算式，并对二次谐波有一定抑制作用，能够快速准确地测量系统频率。论文对全网时钟同步技术进行了回顾，并编程完成了GPS同步时钟信号的二次接收。论文以LabVIEW为平台，工控机为载体，采用研华PCI-1716多功能数据采集卡，通过编程完成了相量信号的采样，并打上时间标签，进而实现同步相量的测量。