近几年来,随着清洁可再生能源的快速发展,大量分布式电源(DG)正不断的连接到配电网,使得传统配电网的结构与运行环境变得日趋复杂。为了保证新形势下配电网的安全稳定运行,主动配电网(ADN)的概念应运而生。而可靠的监测手段作为主动配电网的基本要素,其性能的好坏将直接影响系统运行过程中的测量、保护与控制。当前,以同步相量测量技术为核心的监测单元已经在高级别的电力传输网络中得到了具体的应用,但这类装置在主动配电网中的实践却仍然存在诸多的挑战。其中,最主要的影响因素还在于装置的测量算法精度以及装置的体积。尽管现有的一些测量算法可以在电力系统稳定条件下保证较高的测量精度,但这些传统的测量算法在系统发生扰动及强干扰情况下,其相量测量精度往往会受到很大的影响,难以满足实际要求。因此,研究高性能的相量测量算法,对未来同步相量测量技术在主动配电网中的应用具有重要意义。论文针对这些问题提出了具备不同应用需求的测量算法,并在其中实时性较强的测量算法基础上设计完成了一款基于TMS320F2812的同步相量测量装置,主要内容如下:首先,论文介绍了同步相量的原理及主要的同步相量测量算法,并阐述了制约各种同步相量测量算法计算精度与实际应用的因素;然后根据国内外相关文献分析了研究人员对提高同步相量测量精度所进行的改进。其次,论文提出了一种基于FFT谱线插值的同步相量测量算法。该方法以新颖的Nuttall-Kaiser组合窗为基础,利用该窗优异的幅频特性对FFT非同步采样情况下的频谱泄露问题进行抑制,然后通过谱线插值对测量结果进行修正。经仿真测试表明,该算法能有效的抑制频谱泄露、谐波影响及噪声干扰,具有极高的频率和相量测量精度,适用于低实时性要求的同步相量测量系统。接着,论文针对高实时性要求的系统提出了一种基于改进DFT的同步相量测量算法。该方法先利用相邻序列的两组相角测量结果对信号频率进行跟踪,然后通过频率跟踪结果对非同步采样情况下的DFT同步相量测量算法进行改进修正,最终实现了频率、幅值和相角的准确测量。通过MATLAB建立不同工况下的信号模型,多次仿真验证了该算法在不同干扰条件下都具备良好的性能。最后,论文在高实时性测量算法的基础上,通过合理的硬件选型和软件设计,完成了一款基于TMS320F2812的同步相量测量装置研制。该装置不仅体积小,而且具备良好的测量精度、抗干扰能力和实时性,能满足未来主动配电网的发展和应用需要。