电力系统已随社会的发展发生了不可忽视的巨大变化,智能电网已然成为未来电网发展的必然趋势。智能电能表作为其中的重要环节,除了需要具备电能计量、存储和处理的功用,还需要承载着网络通信、自动检测与控制以及信息交互等重要智能功能。诸多专家一致认为,对于智能电网发展的推动工作,智能电能表的发展将会起到关键性意义。随着智能电能表应用的推广,其精准化计量、智能化控制管理与小型化发展已然成为重要的发展趋势。本文首先对国内外智能电能表的研究现状和发展情况进行分析和总结,最终确认了本设计中智能电能表的功能定义与系统构架。作为智能电能表非常核心的供电模块,传统的设计中常采用线性稳压电源,其体积笨重、转化效率低、发热大等显著缺点限制了智能电能表的发展。本文中采用反激式开关电源替代传统线性稳压电源,有效的提升了系统的电源转化效率、缩减了系统硬件体积,减小了系统发热。在其他各部分硬件设计中,系统采用计量芯片加MCU控制器的架构模式进行电路设计。选用Atmel公司的高性能高精度专用电能计量芯片ATT7053BU设计计量模块,选用专用MCU芯片FM3308作为微控制器,并协同其他芯片完成系统的通信、存储、显示等其他功能。系统在整体策略上采用模块化设计,快速灵活的实现系统的数据采集、计量、存储和处理等基本功,以及信息通信、自动控制等智能功能。完成智能电能表的硬件、软件设计后,对样表进行系统进行测试与分析。对系统开关电源部分的转化效率与纹波系数进行分析,纹波系数测试均值为1%左右,远高于5%的设计要求;平均转换效率为79%,符合设计预期。对样表进行精度校验,并在系统兼容试验前后对系统电能精确度进行比对与分析,分别测得平均有功功率的误差精度为0.056%和0.046%,符合1级表标准,试验结果符合设计要求。