随着社会经济和科学技术的发展，电能从最初单一照明能源发展为各行各业主要的动力能源。不断升级的用电设备，包含的核心器件越来越精密，对电能质量的变化也越来越敏感，这些设备多数用途特殊且造价高昂，若因电能质量问题导致设备死机或者系统瘫痪，带来的危害和损失不可估量。所以供电系统必保证电能质量达标，尽量避免出现电能质量问题，电能质量检测是解决电能质量问题的主要依据。
　　本文在对电能质量概念进行一定程度的理解上，通过对比现有电能质量检测装置的检测方法和关键技术，制定了装置性能的技术指标和硬件设计方案。采用以Xilinx Zynq7000为核芯的AX7020板卡作为装置的硬件开平台，以同步采样下的FFT算法为检测原理对电能质量检测装置展开研究。Zynq AP SOC拥有独特的ARM+FPGA体系结构，FPGA部分可以实现高速信号采集等数字信号处理的计算功能，ARM部分可以完成数据的传输、存储和显示以及整个装置的控制工作，设计起来高效灵活。基于FFT的电能质量参数检测法已经成为经典方法，但在没有实现同步采样的情况下存在着频谱泄露和栅栏效应的问题，多数文献采用加窗插值的方法进行修正，但算法复杂多样，效果优劣无从考究。本文利用ZYNQ丰富的可编程逻辑资源和其硬件加速原理完成了同步采样模块的设计。
　　本文介绍了装置整体设计原理，详细阐述了装置研究过程。设计重点包含四个模块：高速数据采集模块、IIR低通滤波模块、频率测量模块、谐波检测模块。AD采集系统的设计完成了从板卡选型到Vivado硬件平台搭建到SDK软件开发到终端数据显示。借助MATLAB Filter Designer工具包验证出二十阶IIR滤波器可以实现系统滤波器要求后，在FPGA上实现了截止频率为60Hz的巴特沃斯型低通滤波器设计。采用过零检测算法实现频率测量的功能，测量精度达到小数点后三位，就过零检测算法本身特性对测量误差进行分析。通过对Xilinx官方FFT IP核的理解和系统核心参数的分析，配置出契合系统的谐波检测模块，检测结果达到了GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》标准，将检测结果与MATLAB仿真进行对比，并对误差进行分析。研究过程按照MATLAB验证可行性，System Generator DSP仿真分析，Vivado硬件工程设计，SDK软件工设计，计算结果显示和误差分析严谨的开发流程。