随着科学技术的进步和大电网的互联,电网的稳定性问题日益突出,进一步加强电力系统调度中心对电力系统的动态稳定监测和分析能力已成为当前电力系统稳定运行需要解决的主要问题之一。相量测量装置测量关键节点的电压和电流的相量,为电力系统提供动态数据,不仅可以监控电网运行的稳定性,而且可以为故障后的分析提供有效的数据。但是目前的相量测量装置大多数都采用GPS系统来对时,我国电力系统过度依赖于GPS将存在一定的安全隐患。因此,本文提出了一种基于IEEE1588对时的相量测量装置,可以通过网络对时来实现装置之间的对时。本文在介绍IEEE1588标准的基本原理的基础上,对IEEE1588标准应用于相量测量装置的可行性进行了分析,指出了IEEE1588标准应用于电力系统的前景及优势,同时还提出基于IEEE1588标准全网高精度对时的组网方式,给出了具体的通信构架,具有较高的参考价值。本文还对装置的硬件结构进行了设计研究。所研究的相量测量装置由FPGA Virtex-4芯片来控制数据的采集和AD转换,利用MPC8313芯片作为主CPU,并且采用以太网作为主要的通信方式。相比于以往的相量测量装置,本文所设计的相量测量装置具有以下新的特点。首先,取代GPS,采用IEEE1588时钟信号作为同步对时信号,硬件时间戳的实现由主CPU来完成；其次,取代DSP芯片,使用FPGA来实现数字信号处理；再者,使用PCI接口实现FPGA与CPU之间的高速数据传输,PCI总线具有较好的可扩展性。