应用GPS授时技术提出一种电力系统交流电气信号同步采集的设计方案。设计采用自顶向下的设计方法，选用了可编程逻辑控制器件FPGA芯片作为硬件开发平台完成GPS系统对时、数字倍频、A/D转换同步采样控制和数据存储的集成。实现了电力系统内部不同变电站之间以及变电站内部不同单元之间数据同步采集及存储等功能。此外给出了使用综合开发平台Quartus II设计软件进行的仿真与分析。数据同步采集在电力系统集成保护中具有实际应用价值。