随着风电、光伏等分布式电源与汽车充电桩等的大量接入,用电负荷的日趋复杂,电力系统的三相不平衡等电能质量问题呈现出更为复杂的特性。三相不平衡会产生负序、零序以及谐波电流,增加电能损耗,影响敏感负荷的正常工作,严重时甚至造成设备烧毁。采用相关电能质量控制技术治理三相不平衡问题对确保电网安全、稳定运行具有重要意义。而三相不平衡系统参数测量作为电能质量控制技术的基础,是三相不平衡治理中至关重要的环节之一。因此,实现三相不平衡下快速、准确的参数测量对构建高质量、高可靠性的电力系统具有重要的理论意义与工程价值。分布式电源易受环境影响,大规模汽车充电桩的接入等使得其电力信号呈现出波动且更为复杂的特征,主要表现为动态特征明显、噪声水平高、谐波成分含量高等。这对三相不平衡下参数测量准确性、实时性等提出了更高的要求。而现有参数测量算法难以同时兼顾测量精度与测量速度。因此,本文在介绍现有参数测量方法以及三相不平衡系统测量理论的基础上,提出了一种新型插值DFT的参数测量算法以实现电力系统三相不平衡下参数测量要求。主要创新点包括:（1）基于新型三谱线插值DFT的参数测量算法研究;（2）三谱线插值DFT算法系统误差分析;（3）三谱线插值DFT算法随机误差分析;（4）基于滑窗插值DFT的参数测量算法及其在三相不平衡度测量中的应用研究。首先,本文在介绍常用窗函数及其特点的基础上,提出基于最大旁瓣衰减窗的新型三谱线插值DFT算法。通过最大旁瓣衰减窗的特殊参数关系得到离散频谱插值和参数测量的解析表达式。并采用基于最小二乘法的多项式拟合将三谱线插值算法的适用范围扩展至任意窗函数,提供了插值多项式和参数测量的表达式。仿真结果表明三谱线插值DFT算法具有较好的参数测量准确度,特别在选用最大旁瓣衰减窗时,其参数测量具有简单的解析表达式,可减少计算量,便于实现三相不平衡度的测量。其次,本文分析了基于三谱线插值DFT算法的系统误差。其系统误差主要来源于负频率或其他谐波成分造成的频谱泄漏。尽管选择旁瓣较小且衰减速率快的窗函数可有效减少频谱泄漏,但是当信号采样周期数较小或信号中含有较大谐波成分时,系统误差会严重影响参数测量的准确性。因此,本文基于泰勒公式建立三谱线插值DFT算法的系统误差模型,实现了负频率和谐波干扰对该算法测量准确性影响的定量分析。在深入研究系统误差特性的基础上,提出了基于系统误差补偿的改进三谱线插值DFT算法。通过仿真结果验证了系统误差的理论分析及改进算法的有效性和准确性,为提高三相不平衡下的参数测量准确性提供了理论依据。然后,本文提供了三谱线插值DFT算法的随机误差分析。在建立计及高斯白噪声影响的信号模型的基础上,根据测量不确定度传播定律,推导了基于三谱线插值DFT算法的频率、幅值和初相位测量方差表达式。在理论上揭示了噪声对参数测量准确性的影响机理,为提高三相不平衡下参数测量的抗噪性能奠定基础。最后,本文结合三谱线插值DFT算法与调制任意步长滑动DFT（Modulated Hopping Sliding DFT,mHSDFT）算法,提出了基于滑窗插值DFT的参数测量方法。该方法在不影响三谱线插值DFT算法测量准确性的前提下,采用mHSDFT更新频谱信息,可有效减小计算量,从而提高算法测量实时性。为了探索基于滑窗插值DFT算法在三相不平衡度测量系统中的应用,本文采用信号调理模块+模拟数字转换器（Analog to Digital Converter,ADC）+STM32的结构搭建了三相不平衡度测量系统。该系统在三相电力信号参数测量的基础上,实现三相不平衡度计算。此外,本文还讨论了该系统的误差来源并给出了相应校正方案,为研制更高准确的三相不平衡度测量系统提供借鉴。本文提出的算法可同时兼顾电网复杂工况下参数测量的准确性与快速性的要求。该算法在IEEE C37.118.1-2011标准中谐波测试条件下的最大综合矢量误差为0.0354%,远小于该标准中对M类同步向量测量装置（Phasor Measurement Unit,PMU）的测量要求,即1%。该算法在IEEE C37.118.1-2011标准中暂态信号下的反应时间均未超过32ms,满足该标准中对P类PMU的测量要求。此外,本文通过搭建三相不平衡度测量系统进一步验证了该算法在实际工程中的应用,具有重要的理论意义与实际价值。