随着全国电网互联战略的实施,我国电网规模迅猛扩大、互联程度迅速提高,如何提高对电网运行状况的实时监测已成为极为关键和迫切需要解决的问题。传统的SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition,数据采集与监视系统)存在数据采样率低,数据采集没有共同的时间基准,无法满足大区域电网的实时监控需求。因此,人们提出了广域测量系统(Wide Area Measurement System, WAMS),以满足广域测量和实时监测的需要。本文简要分析了当前相量测量的国内外研究状况,研究了常用的相量测量算法,比较了不同算法的优缺点,鉴于卡尔曼算法模型简单、无需历史数据且具有部分滤波作用的特点,本文在前人工作的基础上提出了一种基于线性卡尔曼滤波技术的10状态卡尔曼滤波模型,用于实时跟踪电力系统的电压有效值、频率、频率变化率和初相角,为系统提供精确的参数。结合二元泰勒展开公式,推导出各个参数的计算公式,并依据信号模型选取合适的时间区间保证算法对突变信号的响应速度。最后通过仿真数据对算法进行了验证,并与递推DFT算法进行了对比。101通讯规约是电力系统的重要规约,本文对其进行了深入的研究。根据软件分层思想及系统需求完成了基于101规约的数据采集监控系统的模块划分和实现。系统使用C#语言实现了对101规约命令和数据的封装,完成了数据的接收和解码以及数据存储工作。最后为满足多客户端并发上传数据的要求,借鉴了数据采集监测系统的帧格式和分层方式,使用多线程技术完成了多线程通讯服务器的设计。详细介绍了相量测量装置的网络参数设置,设计出通讯使用的帧格式,解决了TCP/IP通讯中的粘包现象,接收的相量测量数据可为今后的其它应用分析软件提供数据支持。