随着经济的迅速发展,电网中非线性负载也在快速增加,电能质量已经受到很大的挑战性,电力系统也面临着“环境”污染。在现代电网中除了稳态的电能信号外,还出现了时变、非平稳的电能信号,这些非平稳的电能信号对人民生活和工业发展形成了严重的危害,因此对非平稳信号电能的计量是电能计量研究领域所面临的一个难点和重大课题。针对这个问题,本学位论文开展了相关的研究。本文首先介绍了目前国内外非平稳信号电能计量方法的研究背景和意义,介绍了电能计量技术的发展和应用,分析了各种方法的利弊。深入的分析了非平稳信号,提出了一种精确的电能计量方法。研究算法在自适应滤波算法的基础上,提出归一化频率自适应的非平稳信号电能计量算法,并且对非平稳信号进行了MATLAB仿真和分析,运用算法进行了电能计量,得到精确的电能计量结果,验证了电能计量方法的可行性。接下来,介绍了本电能计量方法的工程实现,以TMS28335处理器和STM32处理器构成双CPU结构,TMS28335处理器负责信号的采集和处理,STM32负责信息的存储、显示和通讯。其中信号的采集是通过六通道同步采样的AD7606实现的,电能计量是用离散化的归一化频率自适应的电能计量方法实现,双CPU之间的通信利用CAN通信,STM32实现结果的显示和通信,STM32的通信方式有485总线通信方式和以太网通信方式。这种设计方式能够充分发挥DSP的数字运算能力和ARM丰富的通讯功能,而且能够实现电能信息的高效交互,符合新型电网“准确,高效,便捷”的特点,适应电力市场的发展。在集成开发环境中进行软件开发,运行算法主程序得到最终的计量运算结果,验证了计量算法的可行性,并且此工程设计能够满足智能电网的要求。在文章末尾,总结了本课题的研究成果和研究意义,提出以后非平稳信号电能计量的研究和发展方向。