无功功率的计量是电力系统控制和计费的基础，具有重要的现实意义，它是维护供用电双方正当利益和电力系统安全运行的需要。近年来，随着电力工业的持续高速发展，电力系统中非线性负荷的急剧增加，电压和电流的畸变越来越明显。在此情况下，传统的基于正弦条件下的无功功率计量方法逐渐呈现出不适应，非正弦波形下功率计量体系的发展成为近年来的热点问题。本文针对非正弦条件下的典型无功功率计量方法，对几种非线性负载的无功功率进行了仿真研究，并比较各种算法的测量误差。论文主要工作如下：　　(1)介绍了目前所存在的非正弦条件下的功率理论、无功功率计量方法和无功电能计量技术的研究现状与发展等；　　(2)阐述了电力系统谐波的基本概念、正弦条件下的功率理论和非正弦条件下的功率理论，并对现有的无功功率理论进行了简单比较，包括频域法无功功率理论、时域法无功功率理论、瞬时无功功率理论和广义无功功率理论；　　(3)概述了典型的无功功率计量方法即均方根算法、傅氏算法、Hilbert变换测量算法、数字移相算法和Walsh算法的定义，并分别指出测量无功功率时各种方法的优缺点；　　(4)建立了含有多次谐波的非线性负载即电容滤波三相不可控整流、三相交流调压、低压变频器、电力机车、中频炉和含三次谐波、以三次谐波为主的非正弦电压电流的模型，使用均方根算法、Hilbert算法和傅里叶算法在MATLAB中进行仿真计算，针对仿真结果比较各种计量方法的相对测量误差，并把Hilbert变换算法的测量结果和基波移相90°的功率表的测量结果进行比较。除此之外，根据国标高、低压电网谐波电压畸变率的要求和一般功率表的测量误差限制，研究了使用基于基波移相90°的功率表对含三次谐波的模型进行了无功功率测量，探讨三次谐波电流畸变率和基波功率因数对测量误差产生的影响；　　(5)通过非线性负载模拟装置模拟五种非线性负载的电气特性，采样得到离散谐波电压和电流值，利用Hilbert算法、傅里叶算法和均方根算法测量得到负载的无功功率，验证理论研究的正确性。