电网规模的不断扩大和电网结构的日趋复杂对大电网的安全稳定提出了更高的要求，电网的稳定监测和控制显得越来越重要。现有的电力系统监测手段(主要是SCADA系统和故障录波装置)在实现方法、监测效果、数据处理和传输等方面出现了许多急待解决的问题。卫星授时、电力通信网络和数字信号处理技术的快速发展为同步相量测量技术的应用提供了必要的基础。同步相量测量技术可对广域分布电力系统的电气量进行实时测量，为大型电力系统的安全分析和稳定控制提供了新的契机。 提出了一种新的同步相量测量装置(PMU)的构成方案，充分利用数字信号处理器DSP的集成资源和高速AVR单片机的特性，以GPS秒脉冲和频率跟踪信号经DSP输入捕获单元共同形成同步采样控制信号，以USB接口、CAN总线接口和以太网接口相结合的通信方式实现高速大容量数据传输。在此基础上，进一步利用其同步相量测量装置内部的丰富资源，对同步相量测量装置的动态录波功能进行初步性的研究与探讨。给出了故障动态录波的数据记录方式、启动判据和故障测距算法。 针对传统数据传输方式速度较慢、安装不便的缺点，提出了一种快速的基于USB总线的同步相量测量装置的数据通信方式设计，阐述了同步相量测量装置中USB通信模块的设计过程，给出了固件程序、驱动程序以及应用软件设计方法。实验数据表明，采用USB总线通信技术实现同步相量测量装置与现场工控机的数据传输，既满足其可靠的高速传输要求，又使得PMU可脱离上位机而独立运行。 电力系统故障动态录波的主要任务是记录电力系统大扰动如短路故障、系统振荡、频率崩溃、电压崩溃等发生后的有关电力系统电参量的变化过程及继电保护与安全自动装置的动作行为。IEEE制订了一种通用标准文件格式——电力系统暂态数据交换通用格式COMTRADE(Common Format for Transient Data Exchangefor Power Systems)，用于存储从电力系统或电力系统模型收集的暂态波形或时间记录，解决了电力系统动态记录的存储、交换和共享问题。 在此基础上，按照IEEE COMTRADE 1999的格式规定，基于VC++6.0面向对象编程技术和各种计算方法，开发完成了电力系统同步相量测量装置的上位机动态录波软件，并在Windows XP环境通过调试。可以实现电力系统同步相量测量装置动态录波的波形显示，波形分析以及数据管理等功能。