智能电表、智能用电、供用电互动等技术既是坚强智能电网用电环节的基本组成部分，又是引导科学、合理、经济用电，达到节能减排目标的重要研究内容。针对智能电网中现代家居智能用电以及家庭微网发电的发展需求，提出了一种基于STM32F103 微控制器，具有双向电能计量、多参数测量和防窃电等多种功能的单相智能电能表设计方案。介绍了电能表的系统构成，重点分析了电流、电压信号采集电路、双向电能计量单元硬件电路设计，详细论述了基于两个电流互感器、一个电压互感器的高精度防窃电功能设计，简要介绍了系统的软件设计，给出了电能表的误差分析和纯软件形式的校表方式。该单相多功能双向计量智能电能表成本低、功能强。国网新疆电力公司的实际应用证明了该电能表的准确性与可靠性。