电能是国民经济和人民生活的主要能源，电能的计量涉及发电、供电和用电三方的经济利益。随着电力电子技术在各工业部门的广泛应用，电网中的谐波影响日趋严重，常规电能表在谐波情况下已不能准确计量。研制并使用具备谐波分析和计量功能的电力仪表，可以改善电能计费矛盾，为制定谐波治理方案提供必要的依据。本文首先综述了电能表的发展历程和研究现状，阐述了电子式电能表的测量原理，介绍了电子式多功能电能表的标准。其次，本文分析了谐波对电能计量的影响，介绍了目前常用的几种谐波测量方法，详细阐述了应用广泛的快速傅立叶变换（FFT）原理，给出了谐波情况下电能的合理计量方法。在理论分析的基础上，本文接着完成了一款高精度、宽量程的多功能谐波电力仪表设计；详细阐述了产品硬件设计原理及软件实现方法，给出了各硬件单元电路图和部分软件模块流程图。然后，以理论结合实际，本文分别从硬件和软件方面给出了电能表抗干扰、提高可靠性的有效措施。论文最后介绍了多功能电能表的试验方法及测试结果，该产品在性能、功能和准确度方面的测试结果都达到了预期目标要求。本文研制的谐波多功能电力仪表采用了一种简单实用的设计方案，产品实现了测量控制、电能计量、谐波计量和谐波分析的功能，达到了“遥信”、“遥控”、“遥测”、“遥调”的测控电力仪表要求，具有宽量程、高精度、多功能和易组网等优点，该仪表在智能化配电系统和工业自动化系统中具有很好的应用价值。