随着科学技术和国民经济的发展,对电能质量的要求也越来越高,为了保证电力系统安全和用户用电的可靠性,研究和解决电能质量问题已成为电力发展的当务之急。另外,可编程逻辑器件FPGA,具有性能好、功耗低、成本低、可裁减、开发周期短等优点,在电子及通信等行业都得到了广泛的应用。本设计正是以研究电能质量问题为出发点,以Xilinx公司开发板ML403为平台,构建电能质量监测系统。充分利用FPGA的优势,大胆地替换以往的工控机平台,实现电能质量监测。本文的电能质量监测系统设计主要包括两部分,嵌入式硬件和软件系统设计。其中嵌入式硬件系统设计包括裁减ML403,位流文件的产生,配置FPGA等;嵌入式软件系统设计包括嵌入式Linux系统实现和应用程序编写。软件系统是在硬件系统的基础上运行的,因此务必保证硬件系统的正确,否则再好的软件系统都毫无意义。文中的重点在于嵌入式Linux系统的实现与应用程序的编写。嵌入式Linux系统的实现包括U-Boot引导程序的移植、内核移植、文件系统制作。应用程序包括电能质量监测各指标的计算程序(参考上海宝钢安大电能质量有限公司)、Qt界面程序(我们实验室罗锦才完成)、信号源的模拟产生及的存储(IEEE 1159.3标准格式)、HTML网页代码及CGI应用程序。本设计最终目的是实现电能质量的GUI现场监测和远程监测。利用Qt/Embedded开发GUI程序,添加内核对framebuffer的支持,通过VGA接口即可实现GUI现场监测。另外,添加内核对网络的支持,通过移植嵌入式Web服务器,利用CGI可实现电能质量的远程监测,充分利用了CGI动态更新的能力。