同步发电机的功角对电力系统稳定具有十分重要的地位，功角不仅是发电机稳定的一个重要状态量，也是反映发电机内部能量转换的一个重要参数，同样母线电压相量也是系统运行的主要状态变量，如果这些量能够直接测量，可以为电力系统的监控提供重要的原始数据。本文介绍了同步相量测量技术的基本原理和实现方法，分析了同步相量测量与功角测量之间的关系，概述了目前同步相量测量技术在功角测量方面的应用，指出了在同步相量测量装置中实现发电机功角的测量还有待进一步研究的问题。 本文介绍了电力系统中同步发电机，调速器等模型，随后利用MATLAB仿真工具Simulink和电力系统工具箱，建立同步电机及其他电力系统元件的仿真模型，然后对单机无穷大母线及多机系统的稳定及功角问题进行了建模和仿真，分析系统在给定运行状况下的稳定性。实践表明，MATLAB是进行电力系统建模和仿真分析的强大实用工具。 文章最后介绍了同步发电机功角的计算方法，以水轮发电机及其调速系统为例分别提出了稳态功角和暂态功角的方法。当电力系统处于稳态运行时，发电机功角的计算采用相量图的办法，可利用PMU提供的相量；暂态运行时，由于描述发电机运动的方程为微分方程，必须采用数值解法，这里采用常用的改进欧拉方程法。最后在MATLAB平台上对同步步相量测量以及发电机功角测量进行了仿真计算。结果表明，暂稳态功角的计算能够满足测量的要求。