理想的电网能保证连续不断的对用户提供电能，同时用电设备也能以较高的功率因数接收电能。然而实际电网供电都存在一定的偏差，如电压忽高忽低或者频率存在少许波动，这些都是较为常见的电能质量问题。电能质量问题会对用电设备产生影响，严重时会损坏用电设备。对用户端，含有大规模电力电子器件的工业用电也会对电网的电能质量产生影响，如大规模的整流逆变电路会产生高次谐波回馈到电网中。因此作为电能供给的服务管理部门，即要对辖区内配送电能质量进行实时的监测，保证用户用上高质量电能，也要对大规模的工业用电用户进行监测，保证其不对电网回馈污染源而影响电能质量。　　本文首先分析电能质量的定义和分类，电能质量的评价指标及其测量，参考我国电能质量标准，讨论了电能质量监测的相关技术，如模拟量采集与数字变换技术和傅里叶变换技术。其次根据作者所在单位的实际需求分析了电能质量监测单元的功能，深入研究了电能质量监测系统的需求分析和功能定义，分析了电能质量监测系统给的总体设计原则，设计了电能质量监测单元功能结构图。文中对电能质量监测单元的详细设计进行重点分析。设计了电能质量监测单元的硬件结构，详细分析了各个单元的功能，各主要器件的对比选型。对互感器的选择和电路设计，ADC控制器选择和电路设计等做重点研究。其中控制器选择TMS320F28335处理器，其运算速度较快，性能较高，可以保证系统有较高的运算性能；ADC转换器选择ADS8564芯片，其为16位高速ADC控制芯片，可以实现较高的转换精度和速度，保证对电能信号检测和判断的准确性。采用硬件同步方式，保证了其同步的可靠性，相比于软件同步方式，其精度和可靠性更高。模拟量采集的灵敏度、转换速度等性能是保证电能质量信号监测的关键。对主控制器的选择和电路设计进行重点分析，给出了模拟数据采集电路、锁相环电路、控制器部分电路以及电源部分电路的各部分电路的详细原理图设计。采用了基于3G通信方式，可以对检测到的数据进行无线实时传输，当发现参数超标后可以立即进行报警，这使得本系统的应用更为广泛和方便。　　文章最后对电能质量监测单元的硬件设计和测试进行分析。分析了电能质量监测单元的PCB设计及其注意事项，对模拟电路和高数数字电路的设计要点进行分析；重点研究了电能质量监测单元的功能测试，分别讨论了串口通信电路、3G无线传输模块、电源管理单元和ADC转换电路的功能调试。最后进行系统整体的功能测试和性能测试。经过测试发现电能质量监测单元监测结果准确，功能稳定，性能可靠。