我国地域广阔,发电资源分布和用电负荷的发展极不平衡。随着电能与电力负荷中心距离的逐渐增大,高效节能、安全可靠的特高压输电技术被提到了议事日程。中国电力科学研究院在北京昌平组织建设了我国的特高压直流试验基地,试验基地为我国特高压直流输电工程的建设和运行提供了有力的技术支撑。本文介绍了一种基于虚拟仪器技术的工频高电压数字化测量系统,本测量系统已经成功地应用到北京中国电力科学院±1200kV双极直流高电压发生器测量系统中。在本测量系统中,应用主流的数据采集卡实现了对整流变压器输入电压、电流和直流发生器输出电压、电流信号的测量。本数字化测量系统能够实时计算电压、电流信号的峰值和有效值,能够对电压、电流信号进行频谱分析和各次谐波分量的计算,能够实现动态波形的显示和历史数据的记录,同时,本系统还能够将各种测量结果通过Internet传送到终端计算机,实现了数据的共享。本文详细阐述了虚拟仪器技术的概念和构成,以及工频高电压数字化测量系统的硬件基础,重点研究了PCI-6250数据采集卡的性能和使用方法。在测量回路的硬件设计方面,本文详细阐述了电压、电流测量回路的设计,以及电压、电流变送器的选择和低通滤波电路的设计。在软件部分,重点介绍了软件系统的结构,以及峰值、有效值的计算方法和FFT算法的设计。最后,作者在实验室建立了模拟试验电路,并把系统测量结果与TDS3012B数字示波器测量结果进行比较,通过对测量结果误差的分析,验证了峰值、真有效值算法以及FFT算法的正确性。在试验现场,作者重点分析了现场的干扰情况和采集卡的通道耦合问题,设计了硬件滤波器和软件滤波功能,抑制测量系统中的高频干扰信号,提高了测量系统的测量精度和抗干扰能力。作者应用MATLAB的数字信号分析工具对整流变压器输入电压信号进行频谱分析,并与本测量系统的计算结果进行对比,证明滤波后电源的谐波含量满足工程的要求。同时,在试验现场对±1200kV双极直流高电压发生器输出电压信号进行测量,通过与认可的测量系统的测量结果的对比和分析,证明工频高电压数字化测量系统满足工程设计的要求。