电能计量作为电网经济核算的依据,其计量的合理性和精确度将直接关系到电力供需双方的社会效益、经济效益以及交易的公平性。由于非线性和不对称负荷的增多,电力系统的无功和谐波等电能质量问题愈加突出。所以,寻找更适合当前电力环境的电能计量方式,对提高电能利用率和电能质量意义重大。首先对IEEE Std 1459-2010标准的主要内容进行了较为详细的分析和阐述。给出了正弦和非正弦电力系统中电压、电流、有功功率、无功功率以及视在功率的定义,特别指出将视在功率进行分解是该标准的鲜明特点,同时给出了对应不同视在功率定义的各种功率因数定义。这为寻找合理且公平的电能计量方式提供了可靠的基础支撑,同时也为该标准的推广和进一步应用提供有效的参考。其次,为了说明现有有功功率计量方式的局限性,采用现有的全波有功功率计量方式和基波有功功率计量方式,对简单的含谐波源等值电路进行了分析和公式推导,证明了当前电力环境下采用现有有功功率计量方式会造成电力交易的不公平。基于此,提出一种更公平的有功功率计量新方式,该方式以IEEE Std 1459-2010标准中功率定义为根据,结合电力谐波源定位方法,是一种将基波与谐波有功功率各自分开测算,供需双方分摊电费的方式。第三,分析了谐波背景下《功率因数调整电费办法》中定义的功率因数的局限性。指出系统接入谐波源后,线性无源阻感性负荷的功率因数测量值变小,这意味着线性用户不仅受谐波危害,还要支付更多的电费。为此,根据IEEE Std 1459-2010标准提出一种计及谐波的功率因数计量新方式,并根据视在功率是否具有物理意义和功率因数的工程实用性判据,对几种不同功率因数定义进行对比分析,通过公式推导和算例仿真可得,只有计及谐波的功率因数计量新方式既具有物理意义又符合工程实用价值。最后,依据上述现有有功功率、功率因数计量方式,和基于IEEE Std 1459-2010标准的有功功率、功率因数计量新方式,分别给出了现有的电能计量方式和新计量方式的简化的缴费模型。通过对单相系统中简化的缴费模型进行对比分析和算例仿真验证得到:采用现有的电能计量方式的缴费模型,线性用户将缴纳更多的电费,而非线性用户存在少缴费的情况。因此,相比于现有的方式,采用基于IEEE Std 1459-2010标准的电能计量新模型可以有效提高供需双方电力交易的公平性和合理性,同时为进一步完善电能管理系统提供非常重要的借鉴意义。