本實用新型涉及電容器無功補償技術領域，特別是涉及一種具有諧波抑制、分補和共補功能的多功能智能電容器。

背景技術：

目前我國光伏扶貧工程發(fā)展迅速，小功率的光伏逆變器給用戶帶來經(jīng)濟效益的同時也因產(chǎn)生了一定的無功功率和諧波給電網(wǎng)帶來污染，所以急需要一種既能有效治理電網(wǎng)污染又經(jīng)濟實惠的綜合性的無功功率治理設備。

用戶設備的投入量不同，對智能電容器的容量要求就不同，隨著用戶設備的增多，產(chǎn)生的無功功率變大，需要進行擴容，用戶在不同階段對無功補償?shù)娜萘恳笠簿筒煌?/p>

當電容器在接入電網(wǎng)瞬間，會產(chǎn)生比較大的浪涌電流，這樣會縮短電容器的使用壽命，嚴重的會直接燒毀電容器，只有采用復合開關，選擇合適的投切時間才能避免浪涌電流的產(chǎn)生。

而當多臺電容器同時運行時，如果沒有一個主控系統(tǒng)，就會使電容器切入和切除產(chǎn)生混亂。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有技術中的不足，特提供了一種具有共補、分補和諧波抑制功能的電容器，多種功能在一個控制系統(tǒng)下協(xié)調(diào)工作，就能有效降低用戶成本。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型所采取的技術方案為：

一種多功能電容器，它包括主控模塊、顯示面板、監(jiān)控模塊、復合開關、干式串聯(lián)電抗器、電容器，主控模塊分別與顯示面板、監(jiān)控模塊電路連接，主控模塊通過復合開關與電容器連接，所述的電容器包括電力電容分補用的Y型電容器和電力電容共補用的△型電容器，干式串聯(lián)電抗器串聯(lián)到電網(wǎng)電流中，復合開關為五個，復合開關與電容器和電網(wǎng)連接，監(jiān)控模塊采集電網(wǎng)信息，然后將數(shù)據(jù)傳給主控模塊，主控模塊將傳入的參數(shù)顯示到顯示面板上并根據(jù)參數(shù)控制復合開關的通斷。

所述的顯示面板上顯示的內(nèi)容有：電壓、電流值、諧波幅值和功率因數(shù)。

所述的主控模塊還設置485接口，可以組網(wǎng)運行，也可以根據(jù)需求量自動擴展。

所述的主控模塊芯片采用32位型號為“STM32F103VBT6”的ARM處理器，具有3個AD和2個定時器，AD支持主從模式，保證數(shù)據(jù)采集一致性。

監(jiān)控模塊采用雙路同步ADC監(jiān)測芯片，可以對電壓值和電流值進行同步采樣，根據(jù)電壓電流值可以計算出電網(wǎng)有效值、無功功率、有功功率、功率因數(shù)、各次諧波等參數(shù)。

各參數(shù)通過定制的顯示屏和指示燈進行顯示，為準確判斷可控硅的投切時間，主控模塊通過電壓比較器判斷電容充放電的零點。

復合開關采用可控硅和磁保持繼電器控制電容器的通斷，復合開關能夠保證電容器的通斷時間，可控硅通過脈沖變壓器控制通斷。

本實用新型的有益效果為：

此多功能智能電容器比較適合小容量無功補償要求和諧波治理，尤其適用于村莊光伏扶貧項目的電網(wǎng)質(zhì)量治理，具有共補、分補和諧波抑制功能，能夠有效治理電網(wǎng)功率因數(shù)偏低和高次諧波。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本實用新型作示意性的說明和解釋，并不限于本實用新型的范圍，其中，

圖1智能電容器結構框圖；

圖2電容器與復合開關連接示意圖。

具體實施方式

為了對本實用新型的技術特征、目的、效果以及實施例有更加清楚的理解，現(xiàn)結合附圖說明本實用新型的具體實施方式。

一種多功能電容器，它包括主控模塊、顯示面板、監(jiān)控模塊、復合開關、干式串聯(lián)電抗器、電容器，主控模塊分別與顯示面板、監(jiān)控模塊電路連接，主控模塊通過復合開關與電容器連接，所述的電容器包括電力電容分補用的Y型電容器和電力電容共補用的△型電容器，干式串聯(lián)電抗器串聯(lián)到電網(wǎng)電流中，復合開關為五個，復合開關與電容器和電網(wǎng)連接，監(jiān)控模塊采集電網(wǎng)信息，然后將數(shù)據(jù)傳給主控模塊，主控模塊將傳入的參數(shù)顯示到顯示面板上并根據(jù)參數(shù)控制復合開關的通斷。

所述的顯示面板上顯示的內(nèi)容有：電壓、電流值、諧波幅值和功率因數(shù)。

所述的主控模塊還設置485接口，可以組網(wǎng)運行，也可以根據(jù)需求量自動擴展。

所述的主控模塊芯片采用32位型號為“STM32F103VBT6”的ARM處理器，具有3個AD和2個定時器，AD支持主從模式，保證數(shù)據(jù)采集一致性。

監(jiān)控模塊采用雙路同步ADC監(jiān)測芯片，可以對電壓值和電流值進行同步采樣，根據(jù)電壓電流值可以計算出電網(wǎng)有效值、無功功率、有功功率、功率因數(shù)、各次諧波等參數(shù)。

各參數(shù)通過定制的顯示屏和指示燈進行顯示，為準確判斷可控硅的投切時間，主控模塊通過電壓比較器判斷電容充放電的零點。

復合開關采用可控硅和磁保持繼電器控制電容器的通斷，復合開關能夠保證電容器的通斷時間，可控硅通過脈沖變壓器控制通斷。

若智能電容器的地址設置完畢，則進行補償工作，則通訊協(xié)議如下：

如果控制器損壞，則智能電容器會接收到巡查信息，進入主機競爭指令，從而競爭出主機地址最小的智能電容器作為新的主機，進行電網(wǎng)數(shù)據(jù)和投切命令的采集和判斷；

投切時間的條件：

△型電容器投入時，A和C之間電壓為零，投切復合開關1，為了保證B與電容器間的電壓為零，則要求U_ab=0.5U_ac，投切復合開關2。當共補電容器切除時，當I_ab+I_cb=0時，則流經(jīng)B相的電流為零，則可以切斷復合開關2，當U_ac最大時，可以切斷復合開關1，實現(xiàn)共補。

Y型電容器投入時，這里以A相為例，當智能電容器接收到主機的投入電容器的指令，而檢測到A相電壓為零時，則投切復合開關3，當檢測到A相電壓最大時，這時候電容器與電網(wǎng)間的電流為零，則斷開復合開關3，實現(xiàn)分補。

此多功能智能電容器比較適合小容量無功補償要求和諧波治理，尤其適用于村莊光伏扶貧項目的電網(wǎng)質(zhì)量治理，具有共補、分補和諧波抑制功能，能夠有效治理電網(wǎng)功率因數(shù)偏低和高次諧波。

當控制器損壞，則通過通訊協(xié)議自動競爭出一個智能電容器作為主機；當智能電容器損壞則自動退出網(wǎng)絡；當智能電容器之間通過485總線進行通訊，其中一個智能電容器損害后，系統(tǒng)將自動判斷出損壞的智能電容器的地址，并且自動將其退出網(wǎng)絡；當智能電容器獲得通過控制器或智能電容器主機發(fā)送的控制信息時候，能夠控制電容在電壓零點投入，在電容器的電流零點切斷；采用485接口對電容器進行擴展，可以分配投入，有效降低成本。

電容器在組網(wǎng)運行后，當電容器接收到控制器或者智能電容器主機的投入命令后，能夠實現(xiàn)電容器的電壓過零投入和電流過零切斷；在網(wǎng)絡運行環(huán)境下，智能電容器可以自動競爭出一個主機進行整個網(wǎng)絡的參數(shù)采集，根據(jù)監(jiān)控的電網(wǎng)參數(shù)對電容器發(fā)送投切命令。