随着全国数字化变电站的改造与建设，遵循IEC61850标准体系的数字化变电站功能单元得到快速发展。数字化变电站中采用的计量装置不同于以往传统电站的计量装置，它作为变电站内的智能电子设备(Intelligent Electronic Device，IED)，需要负责接收并处理通过光纤以太网传输的来自合并单元的电参量采样值数据。随着我国坚强智能电网建设的推进，对计量装置的开发也需要更加灵活的设计方法。本课题在研究了IEC61850标准的组成及其核心技术要素的基础上，首先完成了数字化变电站计量装置组网方案的设计，其次依据IEC61850标准对计量装置进行了信息模型的建立及过程层总线网络的采样值传输服务映射分析。对电压、电流等电参量的计算方法进行了研究，对相应的数字滤波器进行了设计并在Matlab环境下完成了算法的仿真验证。在完成上述理论研究工作的基础上，提出了一种采用可编程片上系统（System-on-a-Programmable-Chip，SOPC）技术的数字化变电站计量装置的设计方案。依据计量装置的工作流程，逐步完成了光纤以太网接口电路设计、协议解析部分的以太网通信帧编解码设计、DSP模块电量参数计量程序设计、基于NiosII的CPU系统设计等。为了对设计的以太网接口电路模块及协议解析功能进行验证，将数据通过以太网测试软件发送至NiosII软核，再通过NiosII IDE环境接收该数据，数据经过传递后保持了一致性，验证了模块及协议设计的正确性。系统控制CPU模块部分的接口驱动程序采用了IP核的方式进行设计，完成了串口通信、LCD显示两个驱动IP核。实验表明，采用FPGA进行设计的计量装置由于应用SOPC技术使得设计方案灵活多变，能够满足当前数字化变电站对计量装置实时性强的需要。