近几十年来，电力相关行业发展迅猛，随之而来的是用户对供电系统电能质量的更高要求。由于技术的不断提升，更多对电源变化敏感的生产生活设备得到广泛应用，而电力系统中大量存在的非线性、冲击性负荷所造成的电磁干扰等电能质量问题，对现在采用新型负荷设备的生产企业和普通用户都造成了巨大的影响和危害。为解决现代电网与负荷给电力系统带来的新问题，对电能质量进行全面科学的监测是最有效方法之一。本文就现代电能质量的研究内容进行了深入探讨，将电能质量现象分为稳态类型和暂态事件，并根据国家标准对其中的稳态指标量进行了定义和说明，给出了各指标量的计算方法和允许限值。再对各类电能质量数学分析方法进行了比较和总结，重点介绍了FFT方法，将其应用于稳态量的计算，作为DSP部分的主要设计内容之一。同时研究了利用差值信号进行暂态扰动量判别的方法，并在软件设计部分给出了它用于寻找暂态录波开始和结束时刻的实现步骤。在深入研究现代电能质量监测系统结构和电能质量标准的情况下，选用了ARM+DSP的双处理器硬件结构，对DSP和ARM进行了芯片选型，并对DSP外围电路、采样电路、信号调理模块、ARM外围元件进行了电路设计。其中重点设计了DSP各接口电路、调理电路和ADC采样模块，并就信号调理、频率检测、采样控制等环节进行了详细地设计说明。在完成了电路硬件设计的同时，对DSP的整个运行过程进行了软件设计，使得DSP可以实现从初始化到各个子程序计算的全过程，并能与AD采样程序配合，完成DSP整个主程序的运算功能。为了发挥ARM出色的任务管理能力，移植了Linux操作系统，整个移植部分包括了从bootloader到内核编译，再到文件系统的完整过程。由于Linux开源、自由传播的特点，对各个环节都根据装置的需要进行了功能裁剪和灵活配置，并添加了必要的支持文件，使得Linux具有了更好的实时性，能够满足电能质量监测装置的功能需要。在实验室对装置进行了基本测试，并提出了改进意见。