随着经济的高速发展,电力系统中非线性负载不断增加,结构也变得越来越复杂。电网信号中除了稳态的基波和谐波,还呈现出准周期、时变、非稳态的复杂特征,引发了更为复杂的功率潮流变换,不仅影响电网安全高效的运行,并且对现有的电能计量方法和仪表的设计提出了新的挑战。因此在当前电网信号严重畸变的条件下,研究能够实现电能准确、合理计量的电能计量装置,具有非常重要的意义。首先,本文介绍了畸变信号条件下电能计量的方法和仪表的研究背景、意义以及国内外的研究现状。其次,本文建立了电网典型非稳态畸变信号的数学模型,深入系统地分析了畸变信号功率潮流的方向,采用了一种能够实现电能准确、合理计量的新方法,并将小波分频带测量的方法用于畸变信号条件下功率的分解测量,理论上实现了畸变功率的准确测量。最后针对电网典型畸变信号进行了仿真实验,给出了仿真结果,验证了电能计量新方法的正确性。然后,本文在电能计量新方法的理论基础上,对电能计量装置的软硬件进行了设计。在硬件设计中,以DSP+ARM的双核构架为核心,完成了数据采集模块、DSP处理模块和ARM控制模块的设计。在软件设计中,给出了各模块的软件流程图。最后,本文对电能计量装置中可能存在的误差进行分析。