随着载波通信技术和计算机技术的发展,以及国家电网改造和智能电网的提出,作为计量终端的载波电能表应用更加广泛,它不仅解决了人工上门抄读电能量数据带来的麻烦,还为电力部门实时监测电力用户的用电情况提供了渠道。本文针对目前电力仪表市场的发展趋势和客户的需求,设计了一款高精度的电能表,此电能表能通过电力线实现载波通信。本文首先介绍了课题的研究背景和意义,简述了载波电能表的发展趋势和本文主要组织结构,然后对载波电能表的电能量测量和计量的基本原理进行了分析,对载波通信中的电力线通信和扩频通信进行了介绍。接着本文进行了载波电能表的硬件设计和软件设计。硬件设计部分,首先提出了载波电能表的整体设计方案,按照电能表的结构分四部分对电能表进行了设计,其中包括电源与计量板、逻辑板、显示板和载波通信板,重点介绍了电源与计量板中的计量部分和载波通信板的硬件设计。通过对各个功能板电路的分析和设计,实现了国家电网以及客户对载波电能表的各方面功能需求的硬件实现。硬件设计中,对关键元器件的选择为：计量选用高精度的计量芯片ATT7028A；逻辑板CPU选用NEC公司的78K0/KD2系列微处理器；载波通信芯片选用扩频通信芯片PLCi36。最后,总结得出了从批量生产载波电能表中得到的对系统的核心部件石英晶体谐振器选型方法。在本电能表的软件设计部分先给出了软件设计的模块化设计和整体设计流程图,重点进行了计量部分的校表流程、电能量累加计算、参数设定和载波通信的软件功能实现。最后本文对载波电能表进行了试验并给出了试验分析,其中性能试验部分进行了准确度和影响量的试验并对试验数据进行了分析总结。在电磁兼容(EMC)试验中,首先对EMC进行了简单的介绍,重点进行了EMC试验中的脉冲群试验、静电放电试验、高压电警棍试验等,分析了试验过程中出现的现象和试验数据,并总结了载波电能表的PCB布板中EMC方面的一些经验。本课题研究和设计的载波电能表精度等级为0.5S级,采用软件校表。通过测试和挂网运行,在满足国家电网对载波电能表的功能规范外,同时满足客户的特殊要求。由于采用最新的DL/T 645-2007规约,能适应将来电网的升级改造,适应未来电力仪表市场的发展需求。