随着现代工业科技的快速发展,大量的非线性设备装置接入电网使得电网信号产生了严重的畸变,更是带来了不容忽视的电能质量问题。特别是早前普遍使用的不可控和相控整流装备。这些非线性负载当其接入电网时必然会给电网中注入谐波污染,影响电能质量的同时更导致了电能计量的误差,现有的计量方法已经无法准确的在这种情况下进行计量了。同时,到目前为止我国还没有在畸变这种情况下统一的计量标准,也没有在通用的模型基础上研究准确合理的计量方法,因此本文针对这一问题进行了深入的研究。本文首先应用Wiener泛函级数建立了畸变信号条件下的非线性负载信号的模型,通过对三种典型的非线性负载进行试验,验证了该模型的正确性。其次,建立了当前电网简化的模型,并给出了畸变信号条件下的信号功率表达式,分析了传统的电能计量方法在当前畸变信号下的电能计量所存在的问题,然后在Wiener泛函模型的基础上对三种典型的非线性负载进行了功率潮流分析仿真,实验结果表明了应用Wiener泛函建立的非线性负载模型可以用来进行功率潮流分析,并给出了合理的电能计量方法。然后,研究了基于信息熵评价指标的多小波变换原理并给出了基于多小波的电能计量算法,通过仿真分析验证了多小波电能计量算法的正确性。最后,以模块化的方式设计了以FPGA+ARM为架构的畸变电能计量试验仪,并在试验仪上进行了多小波算法的实时性测试,结果表明基于多小波的电能计量算法具有良好的实时性。试验仪硬件部分主要有模拟信号发生器、AD采集电路、主体运算模块以及外围相应的配置电路。软件方面,完成了多小波电能计量的软件设计,此外还设计了ARM与FPGA的通信和试验仪的GUI图形界面模块。