本文通过分析国内外智能电力仪表的发展历程,结合建设坚强智能电网的发展趋势,针对电力需求侧用户对智能化、网络化电力仪表的实际需求,对智能电力仪表产品的研发理论和设计方案进行研究和设计。本文首先分析了电力仪表的发展历程和现阶段的应用情况,综述了课题项目的主要工作内容;研究主要电力参数的测量原理和计算方法,有无功电能计量的计算方法和基于傅里叶变换的谐波电能计算方案;提出了一种MODBUS-RTU和DLT 645两套规约自适应通信的方法和设计;本文按产品需求定义各功能模块,并进行各功能的硬件电路设计,主要包括测量单元、管理单元、通信单元、显示单元、遥信遥控单元;在软件设计方面,嵌入式软件按仪表需求功能进行模块化设计,包括主控模块、初始化模块、计量模块、通信模块、显示模块、事件记录模块,并给出了相应功能模块的程序流程图。最后介绍了智能电力仪表的测试,对仪表的设计指标进行验证,主要进行了样机内部测试和第三方机构外部测试,并分析测试数据,提出设计改进方向。本文设计的新型智能电力仪表测量精度高、运行稳定、可靠性高、通用性强,实现了遥测、遥信、遥控“三遥”功能,具有三相电力参数测量、有无功电能计量、谐波测量分析和谐波计量功能,能准确、迅速的监测电网线路状况;开关量输入、开关量输出实现了各类开关和保护信号的采集传送以及开关设备的远程控制;具有友好的人机交互界面,同时充分考虑了系统的兼容性,能无缝接入配电监测管理系统,提供了一个良好的系统级配电解决方案。