为优化同步相量测量算法在带外干扰下的测量性能,满足IEEE最新标准中基波相量以及频率的测量误差要求,本论文给出了一种同时包含基波相量和带外相量的复合相量模型,并将模型中的基波/带外相量分别拆解成若干成对的子相量,旨在增强相量模型表征动态特征的能力,使算法能够面对一些同时包含动态变化和静态干扰的复杂工况。此外,本论文从优化算法运算量和响应速度的角度出发,设计了一种实时监测带外干扰的方案并基于此提出了一种自适应同步相量测量算法。针对电力信号中含有带外干扰的情况,本论文首先基于泰勒级数建立带外干扰的相量模型,并结合基波相量构成复合相量模型;然后在此基础上进一步考虑电力信号的动态特征,利用一些成对的基波/带外子相量对模型中的基波/带外相量进行合成,得到改进后的可以兼顾动态条件和带外干扰的相量模型。在模型参数求解时,首先对采样序列进行特定的频率范围内DFT滤波和频谱分析,并通过不同范围内的频谱峰值所对应的频率值求得模型中的预估基波/带外频率;其次,调用离线的系数矩阵并利用最小二乘法求得基波/带外对应的各阶泰勒导数值;最后,结合基波相量AM/FM模型的多次求导结果以及算法参考时刻前后半周波的基波相位信息,经过相移操作输出PMU报告时刻的基波相量及频率值。基于MATALB的仿真测试结果显示,与现有算法相比,所提出的相量测量算法不仅能够在理想的带外干扰下达到IEEE标准规定的TVE≤1.3%、FE≤0.01Hz的测量误差要求,而且能够在动态条件(如:频率斜坡变化,功率振荡)和带外干扰同时存在时具有较高的测量精度,还具有一定的抵御噪声/谐波干扰的能力。针对带外干扰在电网中的实际存在特点,首先给出适用于带外干扰不存在时的信号建模及其参数求解方法,然后对基波/带外频率范围划分子区间,通过区间中心频点处的DFT滤波值以及相应子区间的DFT扫频结果设计带外干扰的识别方案。仿真结果表明:该方法能够完全满足IEEE标准中各种静/动态工况下的测量误差要求,并可以根据带外干扰监测结果实时调用适合的模型和计算模式,实现了同步相量的自适应测量,兼顾了算法的测量精度、响应速度以及运算量等性能。本论文围绕考虑带外干扰的自适应同步相量测量算法展开了一系列研究,所做的理论推导和仿真验证表明:复合相量模型及其改进模型的提出为解决复杂干扰下基波相量的准确提取问题提供了理论基础,为新一代PMU装置在面临各种静/动态工况时实现自适应相量测量提供了新思路。