本发明公开了一种非理想情况下基于S变换的电能表计量方法，建立非理想环境下的数据模型，利用S变换的时频变换分析手段，根据S变换的结果形成信号数据的二维复数矩阵R，其各行数据表示不同采样时间点经过S变换后各频率分量的幅值和相位信息，进而根据二维复数矩阵R提取出S变换下的基频分量和S变换下的谐波分量。本发明可以有效对谐波、暂降、突变等非理想环境下电能表的计量数据进行综合分析评估，解决现有小波变换等技术中存在的频率混叠的现象，准确分离、计量基波和各次谐波分量，从而实现谐波等非理想环境下情况下电能的高精度计量。