本发明涉及电力系统同步相量测量技术领域，特别是一种基于极坐标的电力系统同步相量测量方法。针对传统DFT算法在非同步采样条件下的误差问题，首先通过DFT、等比求和公式和三角函数公式求出电力信号在极坐标系中的相量表达式，将此相量的相角理论值分别后移和前移，得到离散采样表达式中分别后移和前移个点的2种情况下的2个相量，将两个新得到的相量与原相量分别乘以相应的系数后相加得到所需要的同步相量。该方法对非同步采样条件下DFT所产生的相量静态误差和动态误差拥有良好的消除效果，且在电力系统静态条件和动态特性下都具有较高的同步相量测量精度。