随着发、供、用电三方对电能质量关注程度的提高以及电能按质论价的实施,建立覆盖整个电网的电能质量动态监测与管理系统迫在眉睫。这也对各个厂商的电能质量监测设备的互操作性提出了更高的要求。IEC 61850作为基于通用网络平台的变电站自动化系统的唯一国际标准,正逐步涵盖电能质量监测的所有功能。因此,采用IEC 61850作为电能质量监测设备的通信规约,将会成为解决互操作问题的首选方案。本文在深入研究IEC 61850标准内涵的基础上,首先分析现有电能质量监测IED存在的问题,分析在实践电能质量监测IED中需要解决的关键问题;然后基于IEC 61850标准,从信息建模和通信服务建模两方面建立较为完整的电能质量监测IED的信息模型,基于C++语言,采用改进的综合数据结构,构建电能质量监测IED信息模型实体;接着本文分析电能质量监测IED的站总线核心服务到MMS服务的映射关系,给出了服务映射时服务参数的确定方法;采用分层实现各协议层编解码库的方法来实现映射后的MMS服务;给出电能质量监测IED软件的总体设计方案,阐明了通信软件设计在IED软件设计中的地位;通过分析MMS通信原理以及电能质量监测IED通信流程,最后在Windows平台上,完成其通信模块的软件设计,利用不同公司的客户机验证本设计的互操作性。本文在电能质量监测IED的建模、工作机理分析进行了深入研究,对基于IEC 61850的电能质量监测设备的建模,有较大的实践及理论意义;本文设计实现的各协议层编解码库,实现了MMS核心协议栈功能,具有很好的实用价值。