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本文是对电力环境中仿真系统进行研究，并提出实现方法。电力环境仿真是以电信号为基础，仿真可能出现的各种电信号的现实电网环境；精确，高效地测试二次回路的继电保护及自动化装置的性能，保障电网安全，稳定，经济的运行。继电保护装置已经成为电力系统中不可或缺的通用测试设备。人们对继电保护装置的要求越来越高，给其带来了飞速发展。传统的继电保护测试仪及测试方式已不能满足新型继电保护装置的测试需要，微机型继电保护装置开始大量普及。
本文旨在介绍采用大量最新成熟技术完成微机继电保护测试仪。该测试仪安装了嵌入式工业控制级PC作为上位机，和FPGA实现下位机。上位机可独立运行：采用Wiladows界面，隐形PC键盘，轨迹球，人机界面友好，操作智能化，能满足各种继电保护装置的测试要求。用户仅需选定测试模块，输入测试参数，该测试仪便能自动完成整个测试过程，并提交测试报告。
本文研究了FPGA技术，其作为现场大规模可编程逻辑门阵列，其低功耗、高速度、高精度、编程灵活等优点使得它在各种领域得到了广泛的应用。由于FPGA芯片运算速度不断得到提高，它成为高速实时应用的首选。论文的主要工作包括两大部分：硬件设计部分；软件设计与系统仿真部分。
在硬件部分，本文首先深入学习了电力环境中继电保护测试仪的相关背景理论知识。比较研究了现存的多种不同继保测试仪的实现方案，在此基础上提出了一种新的DSP+FPGA实现继保仪的全新方案。接着完成系统框图设计，模块划分和功能定义。然后研究了硬件实现。本方案针对继保仪的实际问题，将其进行了适当的改进，用于高精度高速度的应用场合。
在软件部分，介绍了系统的总体结构与软件开发流程。利用现有的开发工具——ATERA公司提供的Quartus2 FPGA开发套件，搭建了软件仿真平台，研究开发工具的各项资源及其使用方法，为FPGA系统软件设计提供指导。完成了硬件部分中各个模块的功能设计和功能仿真时序仿真，本文介绍各个模块的设计思想，功能介绍，关键软件代码和仿真图。根据EPC1603的结构特点，结合Quartus2提供的编译工具的特性，对代码进行了优化，改善代码的性能。系统开发采取自顶向下的方法，先完成系统模块设计，再分别实现每一个模块功能，并对其进行仿真，直至最后进行整个系统的仿真。
本文利用了FPGA现场大规模可编程逻辑门阵列的特性，结合高精度的DA转换器，从而完成了高精度继保测试仪的设计。从实际仿真结果来看，其性能指标完全符合国家有关标准，从而该系统可以用于继电保护装置的设计，生产与测试。