近年来,国家斥巨资建立智能电网,同时大力开发西部水利水电,实施西电东送、全国联网,并建立特高压交流和直流输电通道。在这种情况下,电力系统本身的安全必须予以高度关注,其是否能够稳定运行直接关乎着国计民生的诸多方面。对于电力系统本身而言,随着电网规模的不断扩大,大区电网的不断互联,使电网结构的复杂程度不断增加;同时,大功率电力电子设备的引入,大容量输电方式的出现,使电力系统的动态行为更加复杂;再次,电力系统分布范围广,运行元件多,电网发生故障后波及面大等等。诸多原因使得电力系统的保护和控制只能依赖于局部信息,很难做到全局协调。因此,如何对电网运行状况做到实时、精确的监控就具有相当重要的研究价值及意义,而电力系统同步相量测量装置的研发,就是针对上述问题所产生的一个比较好的解决方案。本论文基于广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS),在对国内外研究现状进行深入分析的基础上,设计了一个以ARM、DSP、FPGA三种核心单元作为系统硬件平台总体架构的同步相量测量装置(Phasor Measurement Unit ,PMU)。其中,DSP为数据采集单元,ARM为基于以太网的数据处理及传输单元,FPGA为精确同步时钟单元。本套系统为了实现对电力系统各项数据的精确同步采集,我们设计了基于FPGA与GPS的同步时钟源,并且以TMS320F2812芯片作为采集卡的核心处理器;而针对电力系统动态监测通信数据量大及实时性高的要求,同步相量测量装置采用了基于ARM9的以太网通信方式;同时,提供了USB接口以供外接存储介质对海量数据进行保存及后期分析。通过三者结合,达到了数据同步采集、实时处理、本地存储、远方通信等功能。