现有的电能表测量无功的设计原理都是基于正弦周期电压和电流信号的假设,其理论基础是正弦电路功率理论,这类电能表只适用于计量供电电压和电流的波形无畸变下的线性负荷电能。在此情况下正弦电路功率理论逐渐呈现出不适应。论文研究了无功功率测量算法和非同步采样下的谐波算法。无功测量在电力系统中有着重要的地位和作用。本文分正弦和非正弦两种情况,论述了包括公式法、移相法、改进移相法、积分法等在内的几种主流无功测量方法,对现有方法的精度和误差进行了分析,探讨了各种方法下的误差应对策略。并简要介绍了各种方法的软硬件实现的可行性。谐波测量重点介绍了加窗插值法和准同步法在电力系统谐波参数估计中的应用。首先分析了非同步采样时FFT算法频谱泄漏的主要原因。然后通过对常用窗函数的特性探讨,给出了基于海宁窗和布莱克曼窗下的幅值和频率估计公式。同时基于准同步法的基本原理,给出了幅值计算公式。仿真结果表明:综合正弦电路情况下的四种无功测量方法,在电压电流谐波含量较小的情况下,上述四法都能达到比较好的精度。最后结合它们的频率特性和相位特性,对算法的精度和可靠性作了分析。三种谐波测量方法都能显著减少频谱泄漏。最后结合精度、误差频率特性和算法易实现性的比较,对几种算法的实际使用给出了建议。最后,结合低压无功补偿项目,重点介绍了谐波和无功测量的硬件实现系统,对实际的无功和谐波测量作了一定的介绍。