随着经济的迅速发展,各种能源危机出现,其中电能作为国家经济发展的命脉,它的健康良好发展受到国家的高度重视。目前国家正大力发展电力需求侧管理平台,从节能减排、能效数据监测分析等方面建立标准,试图提高电力能效监测终端的质量并确保电力能效监测系统的安全稳定运行。本文自主研制出一套电力能效监测终端,主要对电力能效监测终端数据采集和处理系统进行了研究与设计,主要内容如下:(1)在调研了国内外的研究现状的基础上,分析了系统设计的主要需求及各种参数的性能指标,提出了系统设计必需的关键技术,主要包括数据采集技术和抗干扰技术,然后通过比较目前电力能效监测终端设计的各种备选方案,提出本文系统设计的具体思路及整体方案。(2)谐波分析作为系统数据处理部分的重要研究对象,论文对目前较为流行的几种谐波分析理论进行研究,包括基于瞬时无功功率理论、小波变换理论和傅里叶变换理论,比较分析了各种理论方法的优缺点,系统最终采用加汉宁窗插值的FFT算法,并对它进行着重介绍。(3)对系统的硬件电路进行设计,主要包括互感器电路、抗混叠滤波电路、频率捕捉电路、A/D接口电路、直流模拟量信号调理模块、DSP数据处理模块,对它们的工作原理进行详细分析并给出相应的原理图设计。(4)对系统的软件程序进行设计,主要介绍了系统软件程序各个模块详细设计过程,其中包括主程序设计、交流数据采集与处理模块设计、直流数据采集与处理模块设计、SCI串口通信模块设计,并对系统核心算法FFT运算及各种电力参数运算的软件实现方法进行重点介绍。(5)通过对系统的设计与研究,自主研制了电力能效监测终端装置,首先对系统的硬件PCB板进行调试,然后采用标准信号源对监测终端进行测试,主要是针对电压、电流、有功功率、谐波以及直流模拟量的测试,并由测试结果证明了系统软硬件设计的合理性。