随着科技进步，尤其现代化工业的快速发展，生产规模不断扩大，冲击性负荷的种类和用电量也越来越大。冲击性负荷由于其随机性、功率波动范围大、非线性、谐波含量大等特点，使得其电能计量更显得特殊和困难，且冲击性负荷一般都为用电大户，这些负荷一小时消耗的电能可能达到数万元甚至更多，电能计量不能复验，如何实时准确地对冲击性负荷进行电能计量显得格外重要。　　本文首先介绍了电能计量和冲击性负荷的概念和定义，针对冲击性负荷的非线性、随机变化、幅值冲击等特性，阐述了其电能计量的特殊性，同时分析了目前国内外电能计量发展的现状。　　然后本文通过对电磁式电能表、采用模拟乘法器的电子式电能表、采用数字乘法器的电子式电能表的电能计量原理进行详细的理论分析和研究，确定了采用数字式乘法器的电能表用于冲击性负荷的电能计量。并在接下来通过Matlab/Simulink仿真，搭建采用数字式乘法器电能表的仿真模型，以实际牵引变电站的录波数据为输入源，从滤波器、互感器、接线方式等几个方面进行仿真模拟，证明采用数字式乘法器的电能表能够满足冲击性负荷电能计量的要求。　　通过对电能计量装置进行功能需求分析，完成主芯片的选型工作，确定以LPC2214+ADE7878为主体的硬件设计方案，并对其外围电路和其他功能模块，如电源模块、存储模块、通讯模块等的硬件电路的设计进行详细的介绍，并对装置的软件设计部分进行总体性地介绍。　　最后本文对装置进行采用精确源的方法进行校准和测试功能，测试结果表明，本装置的精度达到预定目标，可以稳定、可靠地运行。