由于电网信号畸变日益严重,畸变情况下的电能计量问题已引起专家学者的广泛关注,如何在畸变情况下准确地计量电能已经成为电能计量领域急需解决的难题。在现代电力系统中,导致电网波形畸变的因素有很多,其中电压波动与闪变不仅导致电网信号波形严重畸变,而且可能导致电能计量仪表出现计量误差甚至设备故障。由于电力系统中非线性、冲击性及波动性负荷的日益增加,电压波动与闪变已经成为危害电网正常运行的重要因素,电压波动与闪变已严重影响电能计量装置电能计量的准确度,使得电能计量装置出现电量的丢失、错计等问题,给电力系统正常电能结算造成了极大影响。本文首先阐述本文的研究背景与意义,分析稳态和非稳态条件下现有电能计量技术的研究现状,指出现有电能计量仪表及电能计量方法在电压波动与闪变影响下的无法准确计量的问题。针对电压波动与闪变条件下的电能计量问题,本文首先研究电压波动与闪变影响下的感应式电能表、电子式电能表的电能计量误差规律,建立电压波动与闪变影响下的感应式和电子式电能表电能计量误差模型,探讨全能量计量方式与基波电能计量方式的局限性,研究现有电能计量标准IEEE Std 1459-2010的适用性。为实现电压波动与闪变情况下电能的准确计量,本文构建电压波动与闪变影响下的电压与电流信号模型,推导电压波动与闪变影响下的功率数学模型,并对功率数学模型进行简化,通过仿真验证了简化模型的准确性与合理性,同时深入研究小波包变换时频分析原理,提出一种基于小波包变换的电压波动与闪变影响下的电能计量新方法。为验证本文提出算法的准确性和合理性,本文深入研究小波包变换方法,选取适合电压波动和闪变计量的小波基函数,采用MATLAB工具对本文提出的电能计量方法进行大量的仿真实验,仿真分析了电压波动与闪变影响下的有功电能计量和无功电能计量情况,研究稳态、非稳态情况下电压波动与闪变信号对电能计量的影响规律。仿真结果表明,本文提出的基于小波包变换的电能计量方法能有效分离电网信号的基波分量与畸变分量,可准确有效实现电压闪变影响下的电能准确计量。本文构建基于新型ADC+高速DSP+ARM架构的新型电能计量装置,详细介绍了以ADS1278芯片为主的数据采集电路、以TMS320C6745芯片为主的数据处理电路和以K60芯片为主的数据管理电路设计,分析本文构建的基于小波包变换的电压波动与闪变影响下的新型电能计量装置的误差来源,建立电压波动与闪变影响下的比差和角差模型。