随着电力系统互联规模的不断扩大,电网安全稳定问题日益凸显,大停电事故时有发生,严重影响了社会的发展和人民的生活。同步向量测量单元（PMU）是确保电力系统安全稳定运行的重要监测工具,随着IEC61850国际通信标准的颁布实施,数字化变电站技术得到了迅速地发展和推广,PMU也逐步从模拟转向数字化。为确保数字PMU的性能,必须定期进行校准校验。本课题研制的数字PMU校验装置为数字PMU提供了有效、可靠的测试手段,有助于数字变电站安全稳定运行。校验装置采用GPS或IRIG-B码的对时方式,利用公式法产生数字式基波、调相波、谐波、突变信号等特征波形,以标准时间同步源法为校验原理,通过上位机软件控制同步输出多种波形的稳态IEC61850-9-2测试信号或动态变化的IEC61850-9-2信号,实现对数字PMU稳态性能和动态性能的校验。校验装置支持模拟源对数字PMU的校验,通过高精度16位AD芯片对标准源输出的模拟信号进行采集,并完成采样数据的同步报文封装,实现模拟源到数字源的转换。同时,利用四项五阶Nuttall窗FFT插值修正算法计算AD采样值的交流稳态参数,并将其输出结果在液晶屏上显示,实现对模拟输入信号的数据监测。硬件上采用双ARM架构与双网络通信,两片STM32F407ZGT6芯片分别负责通信控制和报文产生,并通过1PPS同步信号和SPI接口完成时间的同步和数据的交互,而双网络的设计则有效提高了IEC61850-9-2报文的实时性。通信控制MCU负责接收上位机软件下发的指令,完成GPS报文解析、数字波形设置值的传输和开关量的控制工作等。其中开关量输入可兼容空接点和有源接点,且能够识别有源接点的输入极性,开出量电路能够满足无极性输入,并分别使用磁耦与光耦技术完成电气隔离,保证开关量电路的独立。报文产生MCU使用公式法产生各种波形的IEC61850-9-2报文,并通过电光转换借助光纤以光信号的方式完成SMV报文的传输。在完成校验装置的功能设计后,通过BD-3D标准源和SMV报文分析软件进行测试,结果表明装置的工作性能达到了设计要求。本文以数字化变电站的数据监测为背景,阐述了数字式PMU校验工作的重要性,并结合国内外先进的校验平台和数字化变电站的应用需求,提出了数字PMU校验装置的功能与性能指标,并依次介绍IEC61850-9-2报文封装、数字波形的产生算法、数据处理算法、装置的硬件与软件设计,最后对开发过程中的取得的成果进行总结和展望。