在现代电力系统中,电气化铁路、变频装置、电动汽车充电桩、电力电子大功率拖动设备等大量随机波动性、非线性和冲击性负荷的接入,导致当前电网电能质量日趋恶化,不仅给电力系统中自动化控制设备、通讯装置等电气化设备的正常稳定工作带来严重影响,还引起电网信号波形发生严重畸变,给电能计量装置的准确性和合理性带来严重挑战。动态负荷环境下电能的准确计量,可为提供发电电厂、输变电单位和用电用户之间进行经济结算提供依据,如何快速、准确的进行电能计量决定了供用电多方的直接经济利益,因此,如何实现对动态负荷环境下电能的准确计量,是电力供需双方共同的迫切需求。本文首先阐述动态负荷环境下电能计量的研究背景和意义,介绍动态负荷复杂电网下稳态信号和非稳态信号的基本概念及其分类指标,分别分析稳态信号和非稳态信号条件下现有电能计量方法和计量装置的研究现状,给出现有动态负荷环境下电能计量技术的计量原理及其优缺点。针对动态负荷环境下电能计量问题,分析动态负荷环境下畸变信号的组成与影响规律,分别构建稳态条件下和非稳态条件下的电网信号简化模型,推导动态负荷下的功率计量数学模型,在研究IEEE Std1459-2010电能计量标准的适应性的基础上,对现有的电能计量方法进行深入研究和比较。为实现动态负荷环境下电能的准确计量,本文采用移频滤波方法实现电网频率测量,通过分析信号非同步采样的时间偏差的原因,推导非同步采样引起的时间偏差计算式,提出非同步采样下时间偏差的校正方法,推导改进二阶复化Newton-Cotes积分算法的计量式,据此建立动态负荷下的改进复化Newton-Cotes电能计量方法。最后分别采用稳态和非稳态下的动态负荷测试信号对所提算法仿真验证,仿真结果表明,本文提出方法可准确有效的实现动态负荷环境下的电能计量。针对动态负荷下电能计量的误差校正问题,深入分析误差产生的规律,推导电压电流信号通道的直流偏置补偿和比差修正方法,建立基于线性插值的角差校正方法,给出误差校正公式;并分析不同温度下对电能计量的影响规律,提出基于三次样条插值的动态负荷下电能计量的比差角差补偿算法。为验证本文提出的动态负荷环境下的电能计量和误差校正方法的准确性和有效性,构建基于新型ADC+DSP+ARM架构的动态负荷环境下的电能计量试验装置,详细阐述以ADS1278为核心的系统信号采集单元、以TMS320C6745为核心的数据处理单元、以MK66FN2MOVLQ18为核心的管理单元的硬件电路设计,给出系统各模块的软件设计流程,建立动态负荷环境下电能计量试验平台。最后通过大量的实测试验与分析,验证本文所提出的电能计量和误差校正方法的有效性和准确性。