CN221150968U - 抗谐波分补电容装置和供电电网系统 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种抗谐波分补电容装置和供电电网系统，该装置包括：信号采样模块、处理模块、继电器驱动模块、三个子电路以及一个第二断路器。每个子电路包括一个第一断路器、一个电抗器、多个磁保持继电器以及多组电容器，一个磁保持继电器对应于一组电容器，一个第一断路器的两个断路器触点分别与ABC三相电源线中的其中一个电源线和一个电抗器的一端电连接，每个磁保持继电器的两个继电器触点分别与一个电抗器的另一端和对应的一组电容器的一端电连接，一个第二断路器的两个断路器触点分别与N相电源线和每组电容器的另一端电连接。从而，使多组电容器投入电网时，瞬时涌流减小，提高抗谐波分补电容装置的安全性。

Description

抗谐波分补电容装置和供电电网系统

技术领域

本申请涉及电容器技术领域，尤其涉及一种抗谐波分补电容装置和供电电网系统。

背景技术

目前，三相四线制电网中的感性负载运行时通常会产生无功功率，无功功率的产生会增加三相四线制电网电能的损耗并降低三相四线制电网功率因数。通常采用电容装置将电容器投入三相四线制电网，从而对感性负载产生的无功功率进行补偿。其中，抗谐式分补智能电容装置可以分相补偿无功功率，具有更高的无功补偿效率。

然而，当抗谐式分补智能电容装置的电容器容量较大时，由于电容器投入三相四线制电网时，瞬时电流较大，产生较大的涌流，对电容装置内部的其他器件和三相四线制电网都会产生较大的电流冲击，可能降低电容装置的安全性。

实用新型内容

本申请提供一种抗谐波分补电容装置和供电电网系统，抗谐波分补电容装置通过将容量较大的电容器拆分成多组容量较小的电容器，并将该多组电容器分时投入三相四线制电网，解决容量较大的电容器投入三相四线制电网时，瞬时涌流较大的问题，提高抗谐波分补电容装置的安全性。

第一方面，本申请提供一种抗谐波分补电容装置。抗谐波分补电容装置用于接入三相四线制电网，三相四线制电网包括ABC三相电源线和N相电源线，抗谐波分补电容装置包括：信号采样模块、处理模块、继电器驱动模块、三个子电路以及一个第二断路器。

每个子电路包括一个第一断路器、一个电抗器、多个磁保持继电器以及多组电容器，一个磁保持继电器对应于一组电容器，一个第一断路器的两个断路器触点分别与ABC三相电源线中的其中一个电源线和一个电抗器的一端电连接，每个磁保持继电器的两个继电器触点分别与一个电抗器的另一端和对应的一组电容器的一端电连接，一个第二断路器的两个断路器触点分别与N相电源线和每组电容器的另一端电连接。

信号采样模块分别与三相四线制电网和处理模块电连接，处理模块还与继电器驱动模块电连接，继电器驱动模块还与每个子电路中的每个磁保持继电器的驱动端电连接。

针对每个子电路而言，

信号采样模块，用于向处理模块发送子电路对应的单相电网电压和磁保持继电器的输出电压。

处理模块，用于在接收到吸合控制命令时，根据单相电网电压和磁保持继电器的输出电压，确定电压等电位点，并在电压等电位点对应的时刻，向继电器驱动模块发送第一驱动信号。

继电器驱动模块，用于根据第一驱动信号，控制多个磁保持继电器间隔执行吸合动作，以将子电路对应的多组电容器分时投入至三相四线制电网。

信号采样模块，还用于向处理模块发送子电路对应的单相电网电压的电压过零点。

处理模块，用于在接收到分断控制命令时，根据电压过零点，确定电流过零点，并在电流过零点对应的时刻，向继电器驱动模块发送第二驱动信号。

继电器驱动模块，用于根据第二驱动信号，控制多个磁保持继电器间隔执行分断动作，以将子电路对应的多组电容器分时从三相四线制电网上切除。

本申请提供的抗谐波分补电容装置通过在每个子电路中设置多个磁保持继电器以及多组电容器。继电器驱动模块控制每个子电路中的磁保持继电器的吸合或分断，将多组电容器分时投入三相四线制电网中或从三相四线制电网中切除。从而，多组电容器分时投入三相四线制电网时，瞬时涌流减小，减少对抗谐波分补电容装置和三相四线制电网的电流冲击，提高抗谐波分补电容装置和三相四线制电网的稳定性。

在一种可能的设计中，针对每个子电路而言，多个磁保持继电器包括第一个磁保持继电器和第二个磁保持继电器。

第一个磁保持继电器执行吸合动作的时刻，与第二个磁保持继电器执行吸合动作的时刻之间相差第一时长。

第一个磁保持继电器执行分断动作的时刻，与第二个磁保持继电器执行分断动作的时刻之间相差第二时长。

基于此，两组电容器投入三相四线制电网时相差第一时长，可以有效减少一组电容器投入三相四线制电网时产生的涌流时长。两组电容器从三相四线制电网中切除时相差第二时长，可以有效减少一组电容器从三相四线制电网中切除时产生的电弧时长。从而减少对抗谐波分补电容装置的磨损和过热的损害。

在一种可能的设计中，一组电容器包括一个电容。

或者，一组电容器包括串联和/或并联的多个电容。

在一种可能的设计中，针对每个子电路而言，

每组电容器的容值小于或等于预设容值，每个磁保持继电器的载流大小小于或等于预设阈值，预设阈值与每个磁保持继电器对应的一组电容器的容值相关。

在一种可能的设计中，抗谐波分补电容装置还包括：按键模块，按键模块与处理模块电连接。

针对每个子电路而言，

按键模块，用于在接收到用户的第一按键操作后，向处理模块发送第一按键信号。

处理模块，还用于根据第一按键信号，确定接收到吸合控制命令。

按键模块，用于在接收到用户的第二按键操作后，向处理模块发送第二按键信号。

处理模块，还用于根据第二按键信号，确定接收到分断控制命令。

基于此，抗谐波分补电容装置可以通过人工操作按键模块，控制每组电容器投入三相四线制电网或者从三相四线制电网中切除。

在一种可能的设计中，抗谐波分补电容装置还包括：通讯模块，通讯模块与处理模块电连接。

针对每个子电路而言，

通讯模块，用于接收电网控制模块发送的第一命令，并根据第一命令向处理模块发送第一通讯信号。

处理模块，还用于根据第一通讯信号，确定接收到吸合控制命令。

通讯模块，用于接收电网控制模块发送的第二命令，并根据第二命令向处理模块发送第二通讯信号。

处理模块，还用于根据第二通讯信号，确定接收到分断控制命令。

基于此，除了人工操作按键模块，抗谐波分补电容装置还可以通过通讯模块接收电网控制模块的命令，处理模块控制每组电容器投入三相四线制电网或者从三相四线制电网中切除。

在一种可能的设计中，抗谐波分补电容装置还包括：显示模块，显示模块与处理模块电连接。

显示模块，用于显示三相四线制电网中的各个单相电网的基础参数、每个子电路对应的单相电网电压的谐波信息、磁保持继电器的投切状态、抗谐波分补电容装置的通讯状态以及抗谐波分补电容装置的在线状态中的至少一项。

基于此，显示模块可以实时显示抗谐波分补电容装置的各项工作状态和参数，为用户提供实时监测电容装置的工作状态的功能，用户根据电容装置的工作状态及时采取相应的措施，从而提高抗谐波分补电容装置的可靠性和安全性。

在一种可能的设计中，抗谐波分补电容装置还包括：电源模块，电源模块分别与三相四线制电网、信号采样模块、处理模块、继电器驱动模块电连接。

电源模块，用于对每个子电路对应的单相电网电压进行转换，得到供电电压，并根据供电电压，分别向信号采样模块、处理模块、继电器驱动模块供电。

在一种可能的设计中，信号采样模块、处理模块、继电器驱动模块，以及每个子电路中的多个磁保持继电器集成设置在控制面板上。

第二方面，本申请提供一种供电电网系统，包括：三相四线制电网、电网控制模块以及如上述任一项可能的设计中的抗谐波分补电容装置。

上述第二方面以及上述第二方面的各可能的设计中所提供的，其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所带来的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

图1是本申请实施例的一种供电电网系统的结构示意图；

图2是本申请实施例的一种抗谐波分补电容装置结构示意图；

图3是本申请实施例的一种抗谐波分补电容装置的继电器驱动模块与每个磁保持继电器的连接示意图；

图4是本申请实施例的一种抗谐波分补电容装置的每组电容器中的电容连接关系示意图；

图5是本申请实施例的一种抗谐波分补电容装置的磁保持继电器吸合时序图；

图6是本申请实施例的一种抗谐波分补电容装置的磁保持继电器分断时序图；

图7是本申请实施例的一种抗谐波分补电容装置的另一种结构示意图。

附图标记说明：

100—三相四线制电网；200—抗谐波分补电容装置；210—控制面板；211—信号采样模块；212—处理模块；213—继电器驱动模块；201—三个子电路；202—第二断路器；203—按键模块；204—通讯模块；205—显示模块；206—电源模块。

具体实施方式

本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，单独a，单独b或单独c中的至少一项(个)，可以表示：单独a，单独b，单独c，组合a和b，组合a和c，组合b和c，或组合a、b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，电路结构的“相连”或“连接”除了可以是指物理上的连接，还可以是指电连接或信号连接，例如，可以是直接相连，即物理连接，也可以通过中间至少一个元件间接相连，只要达到电路相通即可，还可以是两个元件内部的连通；信号连接除了可以通过电路进行信号连接外，也可以是指通过媒体介质进行信号连接，例如，无线电波。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

示例性地，本申请实施例提出一种供电电网系统和抗谐波分补电容装置。

下面，结合图1，详细说明本申请实施例提出的一种供电电网系统的具体实现方式。

参阅图1，图1是本申请实施例的一种供电电网系统的结构示意图。如图1所示，本申请实施例提出的一种供电电网系统包括：三相四线制电网100、电网控制模块300以及抗谐波分补电容装置200。

三相四线制电网100由A相电源线、B相电源线和C相电源线三个相位导线，以及一个作为中性导线的N相电源线组成，共四条导线。三相四线制电网100可以向抗谐波分补电容装置200提供供电电压。

电网控制模块300可以控制抗谐波分补电容装置200投入三相四线制电网100，或者控制抗谐波分补电容装置200从三相四线制电网100中切除。

抗谐波分补电容装置200可以受电网控制模块300的控制而投入三相四线制电网100中，或从三相四线制电网100中切除，对三相四线制电网100进行无功补偿。

供电电网系统中，可以将容量较小的多组电容器分时投入三相四线制电网100中，减小抗谐波分补电容装置200投入三相四线制电网100时的瞬时涌流。

因此，本申请提出的供电电网系统中，抗谐波分补电容装置200可以投入三相四线制电网100中或从三相四线制电网100中切除，完成对三相四线制电网100的无功补偿。抗谐波分补电容装置200还可以减小投入三相四线制电网100中时的瞬时涌流，提高抗谐波分补电容装置200的安全性，从而提高供电电网系统的安全性。

下面，结合图2和图3，详细说明本申请实施例提出的一种抗谐波分补电容装置200。

请参阅图2和图3，图2是本申请实施例提供的一种抗谐波分补电容装置结构示意图，图3是本申请实施例的一种抗谐波分补电容装置的继电器驱动模块213与每个磁保持继电器的连接示意图。如图2所示，抗谐波分补电容装置200用于接入三相四线制电网100，三相四线制电网100包括ABC三相电源线和N相电源线，抗谐波分补电容装置200包括：信号采样模块211、处理模块212、继电器驱动模块213、三个子电路201以及一个第二断路器202。

每个子电路包括一个第一断路器、一个电抗器、多个磁保持继电器以及多组电容器，一个磁保持继电器对应于一组电容器，一个第一断路器的两个断路器触点分别与ABC三相电源线中的其中一个电源线和一个电抗器的一端电连接，每个磁保持继电器的两个继电器触点分别与一个电抗器的另一端和对应的一组电容器的一端电连接，一个第二断路器202的两个断路器触点分别与N相电源线和每组电容器的另一端电连接。

信号采样模块211分别与三相四线制电网100和处理模块212电连接，处理模块212还与继电器驱动模块213电连接，继电器驱动模块213还与每个子电路中的每个磁保持继电器的驱动端电连接。

图2中，三个子电路201包括子电路a、子电路b和子电路c。

在子电路a中，第一断路器记为S_a0，电抗器记为L_a，多个磁保持继电器记为S_a1至S_am，多组电容器记为C_a1至C_am。多个磁保持继电器的个数与多组电容器的组数相等，S_am中的m为多个磁保持继电器的个数，C_am中的m为多组电容器的组数，m可取遍大于或等于2的整数。

在子电路b中，第一断路器记为S_b0，电抗器记为L_b，多个磁保持继电器记为S_b1至S_bn，多组电容器记为C_b1至C_bn。多个磁保持继电器的个数与多组电容器的组数相等，S_bn中的n为多个磁保持继电器的个数，C_bn中的n为多组电容器的组数，n可取遍大于或等于2的整数。

在子电路c中，第一断路器记为S_c0，电抗器记为L_c，多个磁保持继电器记为S_c1至S_cp，多组电容器记为C_c1至C_cp。多个磁保持继电器的个数与多组电容器的组数相等，S_cp中的p为多个磁保持继电器的个数，C_cp中的p为多组电容器的组数，p可取遍大于或等于2的整数。

其中，m、n和p均为大于或等于2的整数。m、n和p的值可以相等，也可以不相等。

如图3所示，继电器驱动模块213与每个磁保持继电器的驱动端电连接，图2和图7中未进行示意。

另外，继电器驱动模块213还可以与第二断路器202的驱动端以及每个子电路中的第一断路器的驱动端电连接。例如，第一断路器S_a0的驱动端、第一断路器S_b0的驱动端、第一断路器S_c0的驱动端和第二断路器202的驱动端皆与继电器驱动模块213电连接，图2和图7中均未进行示意。

每个子电路中，第一断路器S_a0、第一断路器S_b0、第一断路器S_c0和第二断路器202可以同时闭合，使抗谐波分补电容装置200中流过电流，也可以同时断开，中断抗谐波分补电容装置200中的电流。第一断路器S_a0、第一断路器S_b0、第一断路器S_c0和第二断路器202可以受人工控制或受继电器驱动模块213的控制进行闭合或断开。

电抗器L_a、电抗器L_b和电抗器L_c可以对三相四线制电网100中产生的谐波进行抵抗。前述的每个电抗器可以与一组电容器串联，抵消一组电容器产生的谐波电流，从而保证电压波形和电流波形的纯度。另外，电抗器L_a、电抗器L_b和电抗器L_c还可以增加阻抗，提高三相四线制电网100的稳定性。

信号采样模块211可以采集三相四线制电网100的每个单相电网电压、磁保持继电器的输出电压和单相电网电压的电压过零点。信号采样模块211还可以将采集到的每个子电路的单相电网电压、磁保持继电器的输出电压和单相电网电压的电压过零点发送给处理模块212。

处理模块212，可以接收信号采样模块211发送的单相电网电压、磁保持继电器的输出电压和单相电网电压的电压过零点。并向继电器驱动模块213发送第一驱动信号和第二驱动信号。

继电器驱动模块213可以接收处理模块212发送的第一驱动信号和第二驱动信号。根据第一驱动信号和第二驱动信号，继电器驱动模块213可以控制多个磁保持继电器间隔执行吸合动作或分断动作。

三个子电路201的每个子电路中，磁保持继电器的个数和电容器的组数相同，且磁保持继电器的个数和电容器的组数为大于或等于2的整数。例如，磁保持继电器的个数为两个时，电容器为两组。每组电容器可以包括一个或者多个电容。三个子电路201可以将抗谐波分补电容装置200分相投入三相四线制电网100中，子电路a电连接A相电源线，子电路b电连接B相电源线，子电路c电连接C相电源线。

当抗谐波分补电容装置200接入三相四线制电网100时，第一断路器S_a0、第一断路器S_b0、第一断路器S_c0和第二断路器202闭合。

处理模块212接收到吸合控制命令时，根据单相电网电压和磁保持继电器的输出电压，确定电压等电位点。处理模块212在电压等电位点对应的时刻，向继电器驱动模块213发送第一驱动信号。处理模块212在确定接收到分断控制命令时，根据电压过零点，确定电流过零点。处理模块212在电流过零点对应的时刻，向继电器驱动模块213发送第二驱动信号。

当抗谐波分补电容装置200的处理模块212接收到电网控制模块300发出的吸合控制命令时，继电器驱动模块213控制磁保持继电器执行吸合动作，使一组电容器投入三相四线制电网100中，对三相四线制电网100中无功功率进行补偿。当处理模块212接收到电网控制模块300发出的分断控制命令时，继电器驱动模块213控制磁保持继电器执行分断动作，使一组电容器从三相四线制电网100中切除，停止对三相四线制电网100中无功功率的补偿。将抗谐波分补电容装置200投入三相四线制电网100和从三相四线制电网100中切除的具体过程如下：

(1)在处理模块212确定接收到吸合控制命令时，确定磁保持继电器的吸合动作点。处理模块212在磁保持继电器的吸合动作点向继电器驱动模块213发送第一驱动信号。继电器驱动模块213根据第一驱动信号，控制多个磁保持继电器间隔执行吸合动作，将子电路对应的多组电容器分时投入至三相四线制电网100。

电压等电位点为磁保持继电器的吸合动作点。电压等电位点是根据三相四线制电网100中单相电网电压和磁保持继电器的输出电压得出的，磁保持继电器输出端的电压与三相四线制电网100中单相电网电压相同。在电压等电位点吸合磁保持继电器，避免高电压冲击抗谐波分补电容装置200，提高抗谐波分补电容装置200的安全性。

(2)在处理模块212确定接收到分断控制命令时，确定磁保持继电器的分断动作点。处理模块212在磁保持继电器的分断动作点向继电器驱动模块213发送第二驱动信号。继电器驱动模块213根据第二驱动信号，控制多个磁保持继电器间隔执行分断动作，将子电路对应的多组电容器分时从三相四线制电网100上切除。

电流过零点为磁保持继电器的分断动作点。电流过零点是三相四线制电网100的电流波形经过时间轴的零点，并且电流方向改变。在三相四线制电网100中，电流过零点周期性存在。根据单相电网电压的电压过零点，可以确定电流过零点。单相电网的电压过零点是电压从正向变为负向或从负向变为正向的时刻。当电流与电压呈正弦关系时，相位差为90度。将电压过零点的时刻加上90度的相位差，可以得到电流过零点的时刻。在电流过零点分断磁保持继电器，可以减少抗谐波分补电容装置200中电流的波动产生过电流的问题，从而，提高抗谐波分补电容装置200的安全性。

本申请提供的抗谐波分补电容装置，通过在每个子电路中设置多个磁保持继电器以及多组电容器。继电器驱动模块控制每个子电路中的磁保持继电器的吸合或分断，将多组电容器分时投入三相四线制电网中或从三相四线制电网中切除。从而，多组电容器分时投入三相四线制电网时，瞬时涌流减小，减少对抗谐波分补电容装置和三相四线制电网的电流冲击，提高抗谐波分补电容装置和三相四线制电网的稳定性。

在多个磁保持继电器吸合时，在每个磁保持继电器执行吸合动作的时刻或执行分断动作的时刻之间设置时间间隔，可以减少电容器投入三相四线制电网100的涌流或电弧叠加，减少瞬时涌流或瞬时涌流或电弧，从而减少对抗谐波分补电容装置200的损害。

针对每个子电路而言，多个磁保持继电器包括第一个磁保持继电器和第二个磁保持继电器。第一个磁保持继电器执行吸合动作的时刻，与第二个磁保持继电器执行吸合动作的时刻之间相差第一时长。第一个磁保持继电器执行分断动作的时刻，与第二个磁保持继电器执行分断动作的时刻之间相差第二时长。

多组电容器中的每一组电容器包括一个电容。或者，多组电容器中的每一组电容器包括串联和/或并联的多个电容。

每一组电容器中的电容数量可以是大于或等于1的整数。在每一组电容器中的电容数量是大于1的整数时，参阅图4，图4是本申请实施例的一种抗谐波分补电容装置的每组电容器中的电容连接关系示意图。如图4中的(a)所示，每一组电容器可以是串联电连接的结构。如图4中的(b)所示，每一组电容器可以是并联电连接的结构。如图4中的(c)所示，每一组电容器可以是串联电连接和并联电连接的结构。

下面以图2中的子电路a为例进行说明。每个子电路中，以两个磁保持继电器为例，相应地，也以包括两组电容器为例。图2中的多个磁保持继电器S_a1至S_am，以S_a1和S_a2为例。图2中的一组电容器C_a1至一组电容器C_am，以一组电容器C_a1和一组电容器C_a2为例。

第一个磁保持继电器S_a1执行吸合动作的时刻，与第二磁保持继电器S_a2执行吸合动作的时刻之间相差第一时长。

每个磁保持继电器在执行吸合动作时，间隔第一时长吸合磁保持继电器S_a1和磁保持继电器S_a2，从而分时将一组电容器C_a1和一组电容器C_a2投入三相四线制电网100中。相对于一个电容器直接投入三相四线制电网100中，一组电容器C_a1和一组电容器C_a2间隔第一时长投入三相四线制电网100中，在一组电容器C_a1产生的涌流消失或者较小时，再投入一组电容器C_a2，可以使每次投入电容器的瞬时涌流减小为只有一个电容器直接投入三相四线制电网100时的一半。

磁保持继电器S_a1和磁保持继电器S_a2的吸合时间点间隔第一时长。参阅图5，图5是本申请实施例的一种抗谐波分补电容装置200的磁保持继电器吸合时序图。以一个电压周期为20毫秒为例，三个电压周期为60毫秒。第一时长可以设置为大于60毫秒抗谐波分补电容装置200中一组电容器C_a1投入三相四线制电网100后，一组电容器C_a2间隔60毫秒再投入三相四线制电网100。优选地，如图5所示，第一时长可以设置为100毫秒，即在磁保持继电器S_a1吸合后100毫秒再吸合磁保持继电器S_a2。

每个磁保持继电器在执行分断动作时，相对于一组电容器C_a1和一组电容器C_a2同时从三相四线制电网100中切除，一组电容器C_a1和一组电容器C_a2从三相四线制电网100中切除时相差第二时长，即在磁保持继电器S_a1分断后的第二时长后再分断磁保持继电器S_a2。可以有效减少一组电容器C_a1从三相四线制电网100中切除时产生的电弧时长，减少对抗谐波分补电容装置200的磨损和过热的损害。

磁保持继电器S_a1和磁保持继电器S_a2的分断时间点间隔第二时长。参阅图6，图6是本申请实施例的一种抗谐波分补电容装置200的磁保持继电器切除时序图。以一个电弧周期为20毫秒为例，两个电弧周期为40毫秒，第二时长可以设置为大于40毫秒。优选地，第二时长可以设置为100毫秒，即在磁保持继电器S_a1分断后100毫秒再分断磁保持继电器S_a2。

针对每个子电路而言，每组电容器的容值小于或等于预设容值，每个磁保持继电器的载流大小小于或等于预设阈值，所述预设阈值与每个磁保持继电器对应的一组电容器的容值相关。

在每个子电路中，每组电容器的容值应该小于或者等于预设容值。根据三相四线制电网100中谐波电流和功率因数，可以确定子电路a的预设容值。例如，当三相四线制电网100中谐波电流为低次谐波时，可以设置较大的子电路a的预设容值。当三相四线制电网100中谐波电流为高次谐波时，可以设置较小的子电路a的预设容值。

预设阈值可以设置为与预设容值相等的值，预设阈值也可以设置为大于预设容值的值。

当一个子电路中包括一组电容器和一个磁保持继电器时，一组电容器的容值可以等于预设容值。

当一个子电路中包括两个或两个以上的磁保持继电器和两组以上的电容器时，设置每组电容器的容值小于或等于预设容值。子电路a中，以两个磁保持继电器和两组电容器为例，一组电容器C_a1和一组电容器C_a2的容值均小于预设容值，且一组电容器C_a1和一组电容器C_a2的容值可以为预设容值的一半。以三个磁保持继电器和三组电容器为例，每组电容器的容值均小于预设容值，且每组电容器的容值可以为预设容值的三分之一。依此类推。

当一个子电路中包括一组电容器和一个磁保持继电器时，一个磁保持继电器的载流大小可以等于预设容值。

当一个子电路中包括两个或两个以上的磁保持继电器和两组以上的电容器时，设置每个磁保持继电器的载流大小小于或等于预设阈值。子电路a中，以两个磁保持继电器和两组电容器为例，磁保持继电器S_a1和磁保持继电器S_a2的载流大小均小于预设阈值。以三个磁保持继电器和三组电容器为例，每个磁保持继电器的载流大小均小于预设容值，且每个磁保持继电器的载流大小可以为预设容值的三分之一。依此类推。

下面，结合图7，详细说明本申请的抗谐波分补电容装置200的具体实现方式。图7是本申请实施例的一种抗谐波分补电容装置200的另一种结构示意图。如图7所示，本申请的抗谐波分补电容装置200还包括：按键模块203，按键模块203与处理模块212电连接。抗谐波分补电容装置200可以通过人工操作按键模块203，控制每组电容器投入三相四线制电网100或者从三相四线制电网100中切除。

按键模块203可以设置在抗谐波分补电容装置200的外壳上，按键模块203可以是按钮或显示屏等组件。以按钮组件为例，按键模块203可以包括“投入”键和“切除”键。

将一组电容器投入三相四线制电网100中时，用户在按键模块203进行第一按键操作，即按下代表将抗谐波分补电容装置200投入三相四线制电网100的按键，例如“投入”键。按键模块203接收用户的第一按键操作并向处理模块212发送第一按键信号，第一按键信号表示投入电容器的信号。处理模块212根据接收到的第一按键信号，确定吸合控制命令。处理模块212向继电器驱动模块213发送吸合控制命令，吸合控制命令控制一组电容器对应的磁保持继电器执行吸合动作，从而将一组电容器投入三相四线制电网100中。

将一组电容器从三相四线制电网100中切除时，用户在按键模块203进行第二按键操作，即按下代表将抗谐波分补电容装置200从三相四线制电网100切除的按键，例如“切除”键。按键模块203接收用户的第二按键操作并向处理模块212发送第二按键信号，第二按键信号表示切除电容器的信号。处理模块212根据接收到的第二按键信号，确定分断控制命令。处理模块212向继电器驱动模块213发送分断控制命令，分断控制命令控制一组电容器对应的磁保持继电器执行分断动作，从而将一组电容器从三相四线制电网100中切除。

因此，抗谐波分补电容装置200可以通过人工操作按键模块203，控制每组电容器投入三相四线制电网100或从三相四线制电网100中切除。

除了人工操作按键模块203，抗谐波分补电容装置200还可以通过通讯模块204接收电网控制模块300的命令，处理模块212控制每组电容器投入三相四线制电网100或者从三相四线制电网100中切除。

本申请的抗谐波分补电容装置200还包括：通讯模块204，通讯模块204与处理模块212电连接。

通讯模块204可以包括通信接口。通讯模块204可以实现抗谐波分补电容装置200与三相四线制电网100的数据传输和通讯。

针对每个子电路，控制磁保持继电器吸合时，通讯模块204接收电网控制模块300发送的第一命令，第一命令代表控制磁保持继电器吸合的命令，通讯模块204再将代表第一命令的第一通讯命令发送给处理模块212，处理模块212接收到第一通讯命令并确定吸合控制命令。

针对每个子电路，控制磁保持继电器分断时，通讯模块204接收电网控制模块300发送的第二命令，第二命令代表磁保持继电器分断的命令，通讯模块204再将代表第二命令的第二通讯命令发送给处理模块212，处理模块212接收到第二通讯命令并确定分断控制命令。

本申请的抗谐波分补电容装置200还包括：显示模块205，显示模块205与处理模块212电连接。

显示模块205可以采用液晶显示屏或LED显示屏。显示模块205可以显示三相四线制电网100中的各个单相电网的基础参数、每个子电路对应的各个单相电网电压的谐波信息、磁保持继电器的投切状态、抗谐波分补电容装置200的通讯状态以及抗谐波分补电容装置200的在线状态的中的至少一项。

示例地，各个单相电网的基础参数可以包括单相电网的电压、单相电网的电流、三相四线制电网100的功率因数，各个单相电网的基础参数通过信号采样模块211采集得到。

示例地，信号采样模块211采集单相电网的电压信号和电流信号，信号采样模块211将电压信号和电流信号发送给处理模块212，处理模块212对电压信号和电流信号进行谐波分析，并计算单相电网中存在的谐波成分以及其频率、幅值等特征，得到各个单相电网电压的谐波信息。将前述特征发送给显示模块205，从而显示在显示模块205上。

示例地，磁保持继电器的投切状态可以包括投入状态和切除状态。显示模块205可以获取磁保持继电器的投入状态或者切除状态信息，并将投入状态或者切除状态信息并显示到显示模块205。

示例地，抗谐波分补电容装置200的通讯状态可以包括通讯正常或者通讯异常。当通讯模块204可以接收电网控制模块300的命令，并向处理模块212发送电网控制命令对应的通讯信号时，通讯状态为通讯正常。否则，通讯状态为通讯异常。

示例地，抗谐波分补电容装置200的在线状态可以包括在线/工作状态、离线/停机状态、故障状态和等待状态等。在线/工作状态表示抗谐波分补电容装置200正在运行。离线/停机状态表示抗谐波分补电容装置200当前停机，未进行工作。故障状态表示抗谐波分补电容装置200发生了故障，无法工作，故障状态可能与电容器损坏、处理模块212故障等有关。等待状态表示抗谐波分补电容装置200处于待命状态，准备着待机或工作。此状态可能是抗谐波分补电容装置200重新启动的过程。

因此，显示模块205可以实时显示抗谐波分补电容装置200的各项工作状态和参数，为用户提供实时监测电容装置的工作状态的功能，用户能根据电容装置的工作状态及时采取相应的措施，从而提高电容装置的可靠性和安全性。

本申请实施例的抗谐波分补电容装置200还包括：电源模块206，电源模块206分别与三相四线制电网100、信号采样模块211、处理模块212、继电器驱动模块213电连接。

电源模块206可以连接三相四线制电网100的ABC三相电源线之一。电源模块206将单相电网中的交流电转化为直流电，为抗谐波分补电容装置200提供直流电源。

图7中，电源模块206对每个子电路对应的单相电网电压进行转换，得到供电电压，并根据供电电压，分别向信号采样模块211、处理模块212、继电器驱动模块213供电。

图7中，信号采样模块211、处理模块212、继电器驱动模块213，以及每个子电路中的多个磁保持继电器集成设置在控制面板210上。

控制面板210设置在抗谐波分补电容装置200的固定位置，作为抗谐波分补电容装置200的主要控制中心。

控制面板210上设置的模块不限于信号采样模块211、处理模块212、继电器驱动模块213，以及每个子电路中的多个磁保持继电器。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种抗谐波分补电容装置，其特征在于，所述抗谐波分补电容装置用于接入三相四线制电网，所述三相四线制电网包括ABC三相电源线和N相电源线，所述抗谐波分补电容装置包括：信号采样模块、处理模块、继电器驱动模块、三个子电路以及一个第二断路器；

每个子电路包括一个第一断路器、一个电抗器、多个磁保持继电器以及多组电容器，一个磁保持继电器对应于一组电容器，所述一个第一断路器的两个断路器触点分别与ABC三相电源线中的其中一个电源线和所述一个电抗器的一端电连接，每个磁保持继电器的两个继电器触点分别与所述一个电抗器的另一端和对应的一组电容器的一端电连接，所述一个第二断路器的两个断路器触点分别与N相电源线和每组电容器的另一端电连接；

所述信号采样模块分别与所述三相四线制电网和所述处理模块电连接，所述处理模块还与继电器驱动模块电连接，所述继电器驱动模块还与每个子电路中的每个磁保持继电器的驱动端电连接；

针对每个子电路而言，

所述信号采样模块，用于向所述处理模块发送所述子电路对应的单相电网电压和磁保持继电器的输出电压；

所述处理模块，用于在接收到吸合控制命令时，根据所述单相电网电压和所述磁保持继电器的输出电压，确定电压等电位点，并在所述电压等电位点对应的时刻，向所述继电器驱动模块发送第一驱动信号；

所述继电器驱动模块，用于根据所述第一驱动信号，控制所述多个磁保持继电器间隔执行吸合动作，以将所述子电路对应的多组电容器分时投入至所述三相四线制电网；

所述信号采样模块，还用于向所述处理模块发送所述子电路对应的单相电网电压的电压过零点；

所述处理模块，用于在接收到分断控制命令时，根据所述电压过零点，确定电流过零点，并在所述电流过零点对应的时刻，向所述继电器驱动模块发送第二驱动信号；

所述继电器驱动模块，用于根据所述第二驱动信号，控制所述多个磁保持继电器间隔执行分断动作，以将所述子电路对应的多组电容器分时从所述三相四线制电网上切除。

2.根据权利要求1所述的抗谐波分补电容装置，其特征在于，

针对每个子电路而言，所述多个磁保持继电器包括第一个磁保持继电器和第二个磁保持继电器；

所述第一个磁保持继电器执行吸合动作的时刻，与所述第二个磁保持继电器执行吸合动作的时刻之间相差第一时长；

所述第一个磁保持继电器执行分断动作的时刻，与所述第二个磁保持继电器执行分断动作的时刻之间相差第二时长。

3.根据权利要求1所述的抗谐波分补电容装置，其特征在于，

一组电容器包括一个电容；

或者，一组电容器包括串联和/或并联的多个电容。

4.根据权利要求1所述的抗谐波分补电容装置，其特征在于，

针对每个子电路而言，

每组电容器的容值小于或等于预设容值，每个磁保持继电器的载流大小小于或等于预设阈值，所述预设阈值与每个磁保持继电器对应的一组电容器的容值相关。

5.根据权利要求1-4任一项所述的抗谐波分补电容装置，其特征在于，所述抗谐波分补电容装置还包括：按键模块，所述按键模块与所述处理模块电连接；

针对每个子电路而言，

所述按键模块，用于在接收到用户的第一按键操作后，向所述处理模块发送第一按键信号；

所述处理模块，还用于根据所述第一按键信号，确定接收到所述吸合控制命令；

所述按键模块，用于在接收到用户的第二按键操作后，向所述处理模块发送第二按键信号；

所述处理模块，还用于根据所述第二按键信号，确定接收到所述分断控制命令。

6.根据权利要求1-4任一项所述的抗谐波分补电容装置，其特征在于，所述抗谐波分补电容装置还包括：通讯模块，所述通讯模块与所述处理模块电连接；

针对每个子电路而言，

所述通讯模块，用于接收电网控制模块发送的第一命令，并根据所述第一命令向所述处理模块发送第一通讯信号；

所述处理模块，还用于根据所述第一通讯信号，确定接收到所述吸合控制命令；

所述通讯模块，用于接收电网控制模块发送的第二命令，并根据所述第二命令向所述处理模块发送第二通讯信号；

所述处理模块，还用于根据所述第二通讯信号，确定接收到所述分断控制命令。

7.根据权利要求1-4任一项所述的抗谐波分补电容装置，其特征在于，所述抗谐波分补电容装置还包括：显示模块，所述显示模块与所述处理模块电连接；

所述显示模块，用于显示所述三相四线制电网中的各个单相电网的基础参数、每个子电路对应的单相电网电压的谐波信息、磁保持继电器的投切状态、所述抗谐波分补电容装置的通讯状态以及所述抗谐波分补电容装置的在线状态中的至少一项。

8.根据权利要求1-4任一项所述的抗谐波分补电容装置，其特征在于，所述抗谐波分补电容装置还包括：电源模块，所述电源模块分别与所述三相四线制电网、所述信号采样模块、所述处理模块、所述继电器驱动模块电连接；

所述电源模块，用于对每个子电路对应的单相电网电压进行转换，得到供电电压，并根据所述供电电压，分别向所述信号采样模块、所述处理模块、所述继电器驱动模块供电。

9.根据权利要求1-4任一项所述的抗谐波分补电容装置，其特征在于，所述信号采样模块、所述处理模块、所述继电器驱动模块，以及每个子电路中的多个磁保持继电器集成设置在控制面板上。

10.一种供电电网系统，其特征在于，包括：三相四线制电网、电网控制模块以及如权利要求1-9任一项所述的抗谐波分补电容装置。