以同步相量测量装置为硬件基础的广域测量技术,给电网的预测和监控提供了一种有效手段,近年来,同步相量测量装置正广泛应用于输电网并在配电网的建设中得到重视。然而,分布式电源大规模并网,谐波、间谐波及高斯白噪声污染等问题,导致输配电网环境日益复杂,给同步相量测量算法的测量性能带来极大挑战。论文建立了一种基于三相信号的相量模型,并提出了基于该模型的动态相量测量算法。考虑到倍频分量误差会降低单相相量测量算法的精度和稳定性,论文首先对单相DFT相量模型中倍频分量误差产生的原因进行了分析;随后给出了一种基于三相信号的相量模型,所提相量模型消除了倍频分量误差,能够适用于DFT类的相量测量算法,实现了算法测量精度的提升。针对测量类PMU,将基于三相信号的相量模型应用于时域算法。首先,利用泰勒级数拟合三相信号的动态特性;其次,用基于三相信号的相量模型替代单相相量模型,消除倍频分量误差;随后,基于时域信息求解相量模型中的泰勒系数,并得到精确的相量测量值;最后,通过MATLAB生成的理想信号及PSCAD/EMTDC生成的仿真信号的验证,证实了论文所提相量模型应用于DFT类算法的可行性,以及基于三相信号模型的动态同步相量时域测量算法的有效性与适用性。针对相量测量算法在保护类PMU中的综合应用,进一步地将基于三相信号的相量模型应用于频域算法中。首先,利用泰勒级数拟合三相信号的动态变化;其次,将基于三相信号的相量模型拓展到频域中;随后,充分利用频域信息,在单个数据窗内求解相量模型中的泰勒系数,经过离线矩阵调用、相移等步骤输出相量的精确测量值;最后,MATLAB平台生成的理想信号及PSCAD/EMTDC平台生成的仿真信号的验证表明:基于三相信号模型的动态同步相量频域测量算法不仅具有频域算法动态响应速度较快的优势,还解决了频域算法测量精度不足的问题。考虑到配电网中的不平衡故障,对基于三相信号模型的动态同步相量测量算法的测量精度造成的不良影响。首先,建立考虑了不平衡因素的三相信号模型;然后,对算法相量测量精度下降的问题进行理论推导;其次,提出了不平衡条件下算法的改进方案,提升算法在不平衡工况下的测量精度;最后,通过MATLAB平台生成的测试信号,验证算法改进方案在不平衡工况下的正确性和适用性。论文做出的理论研究与仿真测试证明:所提出的基于三相信号的相量模型能够适用于DFT类相量测量算法中,相量模型中的倍频分量误差消除后,相量测量精度得到显著提升,为同步相量测量技术的发展提供了另一种思路。