牵引供电系统的电能计量是电力部门与铁路部门结算电费的依据,计量的准确性与合理性是双方共同关注的问题。由计量用电流互感器(CT)、电压互感器(PT)和电能表组成的电能计量装置,一般是按工频正弦和对称的条件来设计和制造。不对称、非线性的牵引负荷,在运行的过程中产生以负序、谐波为主的电能质量问题,会对计量的准确性与合理性造成影响,研究牵引供电系统电能质量对电能计量的影响,分析当前计量方式的准确性和合理性,可为供电和用电双方提供计费参考,具有现实的经济意义。本文的主要内容分为两大部分：一是分析牵引供电系统的负序和谐波问题,二是研究负序和谐波条件下计量的准确性和合理性问题。主要工作包括：通过牵引供电系统负序的一般分析方法,对常见的几种牵引变压器的负序情况进行了理论计算；在MATLAB/Simulink中对韶山4型交直电力机车和CRH3型交直交电力机车仿真并分析其网侧电流谐波；介绍了三相电路有功电能计量的理论基础、感应式和电子式两类电能表的工作原理；全面分析负序与谐波对整个计量装置的影响,采用PSCAD/EMTDC软件对电流互感器和电容式电压互感器的频率误差特性进行了仿真,分析谐波对计量用互感器的影响；通过MATLAB/Simulink对电子式电能表中常用的时分割乘法器进行了仿真,并得到其量化误差；从理论上推导了负序电能和谐波电能的产生原因、潮流方向以及对计量合理性的影响。最后根据分析结果讨论了在当前的电能质量环境下,电气化铁路电能计量的合理方式。