近年来,国内经济不断发展,供电需求量不断攀升,由于季节性和作息规律造成的用电峰谷差,会对电力系统产生很大的危害,不利于电网的稳定运行。随着能源互联网的加快构建,清洁能源发电方式将在电网中占据越来越大的比重。再加上特高压电网建设的快速推进,抽水蓄能的发展迎来了新的契机。目前,国内外大型抽水蓄能机组大多将静止变频起动作为主要起动方式。测量同步电机变频启动过程暂态电压和电流时,被测信号频率随时间变化,而现有基于传统过零检测法的相量测量算法是对工频信号进行测量,对于这类变频信号没有研究。对机组变频起动暂态过程的监测方法进行研究很有必要。本文首先对抽水蓄能机组变频起动过程进行了研究。首先以晶闸管组成的静止变频调速系统为研究对象,对机组起动原理进行介绍,分析了系统工作特性,表明了静止变频调速系统有着类似直流电动机的调速特性,具有良好的控制特性和较宽的调速范围。其次建立了机组在两相同步坐标系下的变频起动暂态过程数学模型,为数字仿真奠定理论基础。然后对抽水蓄能机组变频起动过程进行了分析,分析了机组起动励磁过程和控制过程,完成转速电流双闭环调节器的设计。然后介绍了抽水蓄能机组变频起动过程电压和电流波形,说明了现有的电能质量测试仪在测量机组电压有效值波形时出现了较大误差,进而引出基于极值优先过零法和基于变频时域分析法的变频系统监测方法,综合考虑两种检测方法的优缺点,选择使用极值优先过零法测量频率、暂态极值、衰减系数,使用时域分析法计算电压和电流的有效值、功率因数以及三相功率。最后,通过对机组变频起动过程进行建模和仿真,利用变频系统监测方法对仿真数据进行计算,结果证明了监测方法的正确性。为了进一步验证算法性能,在频率线性变化、频率正弦变化、幅值缓慢波动和频率振荡4种情况下对比分析了变频系统监测方法和传统离散傅里叶算法的性能。针对机组变频起动暂态过程监测存在的问题,搭建了基于变频系统监测方法的机组起动暂态过程监测系统。并对某次机组起动过程进行了监测,监测结果表明,变频系统监测方法能很好的测量机组起动过程主要物理量的变化情况。