在现代电力系统中,随着非线性负荷的不断增加，越来越多的谐波成分被注入电网,导致供电系统谐波失真度提高.这些谐波包括整数次谐波，间谐波和次谐波。同时,当这些波形的失真程度随时间变化时,其傅利叶变换不再集中在有限的频率点,而是各次谐波的能量占据着一定的频率段.在这种情况下,传统的基于FFT变换的电能计量方法不再适合。本文以非线性负荷的电能计量的理论和计量算法为目标，着重研究了针对非线性负荷的几种电气参数的计量算法。已经完成的工作包括以下几个方面：（1）非线性负荷的电气特性进行了研究，分析了现有FFT算法的局限性；（2）对现有加窗算法和小波算法在谐波参数识别上的不足之处加以分析，提出了一种新的组合型的谐波分析算法。仿真实验和现场测试证明了该算法在噪声污染情况下，相对于传统的算法，可得到更精确的谐波相位角。例如,在测试信号中包含15%偶次谐波，3.75%奇次谐波，1%0.4次和0.5%0.8次间谐波时，谐波相位角的计量误差小于0.2度;(3)针对非线性负荷的频谱连续特性，提出了基于小波包的算法，计量标准IEEE1459-2000所定义的各种电气物理量。该算法提出了最小频率带宽和相应的小波分解层数的概念，以避免了间谐波的影响。不同负荷类型的仿真实验均证明了该算法可以实现高精度的计量。例如计量电弧炉这种存在着较多间谐波的非线性负荷，其基波有功功率计量精度高于0.05%;(4)提出了一种新的电网基波频率识别算法，作为在电网频率波动情况下，小波包电能计量算法的辅助校正算法。笔者对该算法的性能和精度进行了动态和静态仿真测试和现场测试。仿真结果和现场数据验证了该算法的动态和静态性能，证明了在高谐波、间谐波和噪声污染情况下，该算法可以实现较现有算法更高的精度，误差小于25mHz。