越来越多非线性负荷和冲击性负荷的投运使得电力系统的电能质量问题日益加重,同时越来越多的用户使用基于微处理器和计算机的自动化设备,这些设备对电能质量敏感,对电能质量要求更加严格,加上我国电力的逐步市场化,使得电能质量问题成为供用电双方关注的焦点。作为电能质量问题定量衡量和鉴定手段的电能质量监测技术成为大家迫切研究的领域。本文首先分析电能质量产生的原因和电能质量监测的意义以及电能质量装置的发展趋势,在充分研究和调研的基础上选择DSP+ARM结构作为电能质量监测装置的硬件构架,并深入研究各电能质量监测的国家标准和各个指标测量的意义。本文主要完成信号调理、数模转换、数据处理和CAN通信模块的设计,其次对电能质量各个指标的算法进行深入研究并在装置中实现。论文设计了以采样芯片ADS8364和信号处理芯片TMS320F28335为核心的数据采集和处理电路,重点研究数据的高精度采样、DSP的软件开发和算法实现。其中,利用调理电路将被测信号转换为AD转换电路能接受的信号,调理电路包括变换器及其补偿电路、抗混叠低通滤波电路和AD转换接口电路；根据频率测量和采样控制的需要设计了过零检测电路和锁相倍频电路,实现了系统频率的跟踪和整周期的等间隔采样,减少了谐波计算的频谱泄漏；利用DSP的eCAP模块,对过零检测环节输出的方波的上升沿进行捕捉,实现频率的测量；加设了防采样失步控制环节,在锁相倍频输出不稳定时可由PWM提供采样触发信号,保证了系统在极端环境下的正常采样；设计了AD芯片的外围电路,并编写AD转换的底层驱动程序,实现在DSP控制下的准确采样；完成了各个指标的算法在装置中数字化实现和软件编程；利用DSP的内置CAN模块实现了DSP和ARM之间的CAN通信；将程序各模块整合优化,完成了Boot loader(程序上载)。上述所研制的系统经过了硬件调试和软件功能测试,实验结果表明系统实现了预期功能,运行稳定。