现代电网中接入了大量非线性、冲击性负荷，使低压侧的电网信号严重变形，表现为非正弦、非平稳的特征，基于传统工频正弦电网信号设计的电能表会漏计大量的电能，给电力公司带来经济损失。并且这些负荷产生的畸变信号会回馈给电网，造成电能质量下降，严重时可能会导致安全生产事故，如果不能精确计量这些信号，问责时自然也无据可依。开发专门针对这些畸变信号的电能表，既具有科研意义，也具有商业价值和社会价值。本文研究了畸变信号条件下电能的计量算法，设计了一款针对非线性、冲击性负荷进行计量的电能计量装置。首先，建立了电网信号的数学模型，将复杂的电信号分为稳态畸变信号和暂态畸变信号，分别提炼出典型特征，用数学式描述。在此基础上分析了畸变信号条件下功率的组成成分，探讨了畸变信号条件下计量电能的合理方案。其次，本文采用提升小波变换作为电能计量的算法。论述了小波变换分频带测量电能的方法，通过比较不同小波基分析畸变信号的准确度，提出采用db4小波作为电能计量的小波基函数。通过提升小波对几种不同畸变信号的分析仿真实验，验证了提升小波在计量电能方面的准确度。并通过提升小波变换和第一代小波变换运算时间的比较，来说明提升小波变换在实时测量方面的优越性。最后，设计了一种基于提升小波变换的畸变信号条件下电能计量装置，详细介绍了系统软硬件设计。针对当前电能表的前置电路带宽有限，过载能力低，存在频率泄露，无法准确计量冲击性负荷电能的问题，选用了霍尔传感器作为电流传感器。为了满足提升小波变换对数据处理单元的速度要求，选用了A/D+DSP+MCU的系统结构。由MCU负责系统的控制，由一款TI公司的浮点DSP进行电能计算，这样做是为了提高处理速度和运算精度。文章还给出了系统软件的总体设计、各子程序的流程图以及详细的说明。