随着智能电网的不断推广,数字电能测量技术得到了快速发展,但由于缺乏相关技术规范,目前数字化电能表的测量结果还不能作为电费结算的依据,这意味着数字电能测量技术的优势至今无法得以正常发挥。因此,需要系统地研究数字电能测量算法的误差特性及误差来源,研究影响量误差和综合误差间的关系,为数字化电能表准确度等级的划分以及建立有效可靠的数字化电能表校验及型式评价方法提供有力的技术支撑。本文首先介绍了数字化变电站中IEC 61850通信协议与功率电能测量算法及其误差研究的发展现况。同时,介绍了数字化电能表的工作原理,研究分析了目前常用的五种功率电能测量算法的误差特性,并仿真分析了整周期与非整周期采样下算法的性能。其次,分析了合并单元对采样值引入的误差,采用随机变量的分析方法研究了量化误差对有功功率测量误差的影响,并推导了量化误差引起的功率测量极限误差估计公式。采用蒙特卡罗法评估数字化电能表的测量误差,通过仿真计算和统计特性分析获得了数字化电能表综合误差与单一影响量误差的分布特征及函数关系。再次,分析了 IEC61850报文光纤通信的原理,总结了数字电能测量系统中报文传输误码的影响因素,研究了误码率和丢包率的关系,推导了丢包位置与丢包个数对功率测量误差的影响并进行了仿真分析。最后,利用标准模拟功率源、高精度差分采样系统和基于IEC 61850的数字化电能表校验仪搭建数字化电能表误差测试实验平台,测试了 A/D转换误差、协议组帧误差对功率测量误差的影响。