20世纪80年代以来,随着国民经济的高速发展,电的使用越来越广泛。但是,各种非线性、冲击性和不对称性负荷的大量投入使用,使电网供电电压的非线性、不稳定性和不对称性日趋严重。本文在研究了国内外电能质量相关文献的基础上,结合最新的计算机技术、信息处理技术、自动化技术、集成电路技术以及微电子技术,研究和开发了高精度多功能电能质量数据采集装置,为改善电能质量和制定有关电能质量的治理措施和政策提供必要的依据。首先,本文分析了电能质量研究的发展趋势以及电能质量数据采集系统开发的必要性,并针对国内电能质量数据采集系统发展的现状和存在的问题,提出了一种新的电能质量数据采集系统的三层结构模型:前端DSP数据采集系统、MCU数据管理系统和远程电能质量数据监测与分析系统,分析并证明了该方案对电能质量数据的监测具有明显的优越性;然后,针对前端DSP数据采集系统的特殊性和功能需求,深入地探讨了数据采集与A/D转换、三相同步采样和DSP核心处理等模块的硬软件的设计与开发技术;并在前端DSP数据采集系统的基础上深入研究了电能质量数据的DSP计算方法,提出了一种基于IEC标准的波动与闪变实时测量算法,并用DSP进行了仿真测试,取得了较好的试验效果;一个性能强劲而可靠的MCU数据管理模块是系统的基础,本文构建了ARM+Linux的系统架构设计方案,着重研究了Linux设备驱动程序的编写与实现方法,针对嵌入式GUI环境下的驱动开发进行了具体的分析和设计;最后,基于上述研究的成果,成功地研制了一种基于ARM+DSP的电能质量数据采集系统。现场运行结果表明,该系统具有稳定可靠、测量精度高、扩展灵活、安装方便、操作简单、易于维护、友好的人机交互界面、等特点,也表明了本文所研发的成果的有效性和应用价值。