今天為大家介紹一項國家發明授權專利——一種具有改善電能質量功能的智能電表系統。該專利由西安理工大學申請，并于2018年9月14日獲得授權公告。

內容說明

本發明屬于智能電表技術領域，具體涉及一種具有改善電能質量功能的智能電表系統。

發明背景

自2001年美國提出智能電網的概念以來，智能電網已經成為了電力行業的發展趨勢。智能電網的發展要求完善對電能質量的控制，而智能電表又是智能電網系統建設的重要環節。現有的智能電表主要實現的是電能計量、階梯電價、結算電費的功能，部分能夠進行電能質量檢測，而將改善電能質量與智能電表這兩大智能電網建設的元素相結合的研究項目目前尚未見成熟。

隨著科技的發展，各種種類繁多的家用電器源源不斷地進入家庭，使每家每戶的用電負荷不斷增加。類似空調、電冰箱、電烤箱、微波爐等家用電器往往包含不可控的整流電路和大容量濾波電容等非線性電路，使得大量的諧波流入電網，降低了電能的生產、傳輸和利用效率，同時大大降低了電氣設備的壽命。一些包含變壓器、電動機等的家用設備運行時需要無功功率。如果不采取無功補償措施，則會增大線路損耗，引起電壓偏差，對電網系統造成非常嚴重的影響。目前對電網的治理主要集中在三相側，如變電站、配電所，使得電網方面不管是補償容量、設備體積、人員分配都消耗了大量的社會資源，且不夠靈活。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有改善電能質量功能的智能電表系統，解決了現有技術中存在的電網供電中補償容量、設備體積、人員分配消耗了大量的社會資源，且供電不夠靈活的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種具有改善電能質量功能的智能電表系統，包括連接在網側單相交流電源和負載之間的智能電表本體；智能電表本體的結構為：包括控制系統，控制系統還與投切電容器、單相電壓源型變流器連接，單相電壓源型變流器與網側單相交流電源之間的火線和零線之間還連接有電壓傳感器A，投切電容器與負載之間的火線上還連接有電流傳感器A。

本發明的特點還在于，投切電容器具體結構為：包括分別連接于網側單相交流電源的火線和零線之間的三組開關電路，每組開關電路由繼電器和電容串聯組成，繼電器連接至火線上，電容連接至零線上。

單相電壓源型變流器的具體結構為：包括連接在火線上的絕緣柵門極晶體管A，絕緣柵門極晶體管A的發射極與火線連接，絕緣柵門極晶體管A的發射極與火線之間還依次連接有電感L、電流傳感器B和電流傳感器C，絕緣柵門極晶體管A的發射極還與絕緣柵門極晶體管B的集電極連接，絕緣柵門極晶體管B發射極與絕緣柵門極晶體管D的發射極、絕緣柵門極晶體管C的集電極和絕緣柵門極晶體管A的集電極連接，絕緣柵門極晶體管C的發射極與絕緣柵門極晶體管D的集電極連接，絕緣柵門極晶體管C的發射極還與零線連接，絕緣柵門極晶體管C的集電極和絕緣柵門極晶體管B的發射極之間還連接有電容C0，電容C0的上還并聯有電壓傳感器B；控制系統具體結構為：包括DSP芯片，DSP芯片分別與液晶顯示屏和繼電器連接，DSP芯片還與絕緣柵門極晶體管A、絕緣柵門極晶體管B、絕緣柵門極晶體管C、絕緣柵門極晶體管D的門極均連接。

本發明的有益效果是，一種具有改善電能質量功能的智能電表系統，投切電容器的作用在于增大系統容量的同時降低了單相電壓源變流器的容量，降低了器件的耐壓等級，減小了成本。