我国各行业对于电能需求随着经济的发展不断增长,对电能质量的关注也越来越高,同时在电力系统中由于非线性元器件的引入会出现谐波污染,对谐波问题有效监测至关重要,谐波存在稳态谐波和暂态谐波,对稳态谐波的监测也有一定的研究历史,暂态谐波监测问题尚且除于初级阶段,目前已有的电力谐波监测问题在供电系统中也存在着一些问题,一方面由于大功率和逆变设备的使用,将会对整个电网造成严重的谐波污染,使得电网中电能质量受到严重的影响。这就涉及到电能质量监测的问题,在电网中不仅存在着稳态谐波的污染还存在着暂态谐波的污染,对于稳态的研究已达成共识。而暂态电能质量相关的研究相对较少,有效的对暂态电能质量和稳态电能质量监测十分重要,电网中除了谐波还存在着基波,由于基波频率可能发生偏移,因此需要对基波频率进行矫正与测量并完成基本的电量测量。另一方面当输电线路某一点发生故障时,会产生向线路两端传播的故障行波,这就需要对暂态行波进行分析,能够准确地定位故障点。所以对电网中产生的谐波和行波监测和分析十分重要。针对以上存在的问题,为了设计一套高性能的测控终端装置,既能实现基本电量测量、谐波监测、又能实现行波故障测距等功能,本文主要研究了谐波监测、基本电量测量部分的设计。由于非同步采样的存在使谐波检测时会产生频谱泄露和栅栏效应等问题,精准的检测谐波信号是个难题。随着谐波分析算法的理论发展对硬件实现提出越来越高的要求。为了验证改进FFT算法能否满足谐波信号的精确检测需求。提出了一种以ZYNQ为核心的估值修正算法硬件实现与验证方案。介绍了各种窗函数的性能选取,以及FFT算法的设计,研究了改进FFT算法的原理,并通过估值算法进行估值模块的设计,同时能够满足IEC 61850协议测量标准,针对以往算法测量存在较大误差测量精度不够的情况,采用了FFT估值修正算法实现了一种高采样率的测量方法,解决了以往装置没有统一标准测量的局限性。实验结果表明,该算法的硬件实现电路具有误差范围极小,稳定性好等特点,能够满足谐波信号的精确检测。本文基于ZYNQ-7020硬件平台对这种新型算法进行硬件实现,首先通过vivado软件上自带的Xilinx IP核设计,采用hanning窗进行加窗处理、同时将加窗后的信号进行FFT变换,然后设计出改进的估值修正算法对1-50次谐波进行测量计算,最后得出各次谐波的各种参数值。将测量结果与MATLAB上的仿真数据进行对比,误差范围极小,不仅验证了修正算法的正确性同时能够准确高精度的分析和测量谐波的频率成分,能够实现谐波监测部分的设计。