1.一种配电台区低压智能补偿装置，其特征在于，包括：处理器、开关模块、电容器和信号处理模块；所述处理器分别与开关模块和信号处理模块连接；所述开关模块还与电容器连接；

所述信号处理模块用于将输入的低压电网电压信号和接入电网系统的电流互感器感应的电网电流信号转化为与处理器处理电平相匹配的模拟小信号；

所述处理器用于对模拟小信号进行采样获取电压采样序列和电流采样序列；通过电压采样序列计算出当前过零点的精准时刻，根据半波傅里叶变换和周期法计算出当前电网频率；根据电压采样序列、电流采样序列和当前电网频率判断是否需要投切电容器；基于当前过零点的精准时刻、当前电网频率和开关模块的动作时间长度，采用处理器内计数器描述的方式确定电容器投切时刻，向开关模块发送投切命令；

所述开关模块用于根据处理器发出的投切命令，接入或者断开电容器。

2.根据权利要求1所述的一种配电台区低压智能补偿装置，其特征在于，处理器通过电压采样序列计算出当前过零点的时刻的过程包括：确定电压采样序列(tk‑2,yk‑2)、(tk‑1,yk‑1)、(tk,yk)；对应的计数器值分别为CNTk‑2、2

CNTk‑1、CNTk；若yk‑2×yk<0；采用公式(1)：a0t+a1t+a2＝y拟合电网电压在[tk‑2,tk‑1,tk]时间段内的波形；即：用矩阵表示为：

令 则上述矩阵变换为XA＝Y；根据最小二乘法解的

T ‑1 T T

表达式，A＝(XX) XY    (3)；其中X为X的转置矩阵；

设采样点的采样频率为fs，则采样点之间的采样间隔 令tk＝0，则tk‑1＝‑TS，tk‑2T ‑1 T＝‑2TS，则 将X和Y的值代入A＝(XX) XY得：

令公式(4)等式右侧的值为 则:

2

查找电压过零点，则y＝0，则式(1)变为b0t+b1t+b2＝0，求过零点时刻因为过零点只有一个，根据yk‑2、yk‑1、yk来确定tzero的值；其中tzero为过零点；过零点时刻在计数器内对应的值：CNTZERO＝tzero×ftm+CNTk；

其中，tk‑2为k‑2采样点的采样时刻；yk‑2为第k‑2采样点的值；tk‑1为k‑1采样点的采样时刻；yt‑1为第k‑1采样点的值；tk为k采样点的采样时刻；yt为第k采样点的值；k‑2、k‑1和k三个相邻采样点；a0、a1和a2是三个未知实系数；b0、b1和b2是三个实系数的具体值。

3.根据权利要求2所述的一种配电台区低压智能补偿装置，其特征在于，处理器根据半波傅里叶变换和周期法计算出当前电网频率的过程为：缓冲电压信号最新N个采样点数据{y0,y1,…,yN‑1}，通过半周波傅里叶变换计算所需的第0、 点的虚部值，分别记为v0、v1、v2、v3、v4采样点处的虚部；其中v0代表第0采样点处的半波傅里叶变换的虚部值；v1代表第 采样点处的半波傅里叶变换的虚部值；v2代表第 采样点处的半波傅里叶变换的虚部值；v3代表第 采样点处的半波傅里叶变换的虚部值；v4代表第 采样点处的半波傅里叶变换的虚部值；

根据周期法的测频原理，计算出频率测量因子p；

2 3

再用公式fr＝124.27‑180.053p+190.971p‑120.035p计算出当前电网频率；

其中，N代表电网额定频率下每周波的采样点数； f0为电网额定频率，fs为采样频率；fr代表当前电网实际频率。

4.根据权利要求3所述的一种配电台区低压智能补偿装置，其特征在于，在计算出当前电网频率之后：处理器根据电压采样序列、电流采样序列和当前电网频率，采用全周波傅里叶算法计算出电网参数，其中电网参数包括幅值、相位和有功功率、第一无功功率、功率因数，并通过当前电网频率fr对所述电网参数进行修正得到第二无功功率。

5.根据权利要求1所述的一种配电台区低压智能补偿装置，其特征在于，所述根据电压采样序列、电流采样序列和当前电网频率判断是否需要投切低压电容器的过程包括：处理器根据所述第二无功功率、补偿装置配备无功容量和功率因数设定值判断是否投入或切除电容器；如果未达功率因数设定值，且无功缺额大于补偿装置配备的无功容量，则投入电容器。

6.根据权利要求1所述的一种配电台区低压智能补偿装置，其特征在于，所述基于当前过零点的精准时刻、当前电网频率和开关模块的动作时间长度，采用计数器描述的方式确定电容器投入时刻的过程包括：因为当前过零点tzero在计数器内对应的值：CNTZERO＝tzero×ftm+CNTk；则电容器投入电网的准确时刻应是下一个电网电压过零点的时刻，也就是说距离当前过零点应有1/2电网周期的时间长度，由计数器的计数值描述为：若计数器当前值为CNTcur，则补偿装置需要等待twt1的时间间隔后对开关模块发合闸命令；

其中：

Th为开关模块的合闸动作时间长度；CNTk：代表第k个采样点对应的32位计数器的值；ftm代表32位计数器的计数频率；CNTzero代表当前过零点对应的32位计数器的值；CNTnzt代表推测出的下一个电网电压过零点对应的计数器的值。

7.根据权利要求6所述的一种配电台区低压智能补偿装置，其特征在于，所述基于当前过零点的精准时刻，采用计数器描述的方式确定电容器切断时刻的过程包括：如果当前功率因数值已超设定值，则需要切除电容器，则电容器切除的准确时间应是下一个电容电流过零点的时刻(也就是电网电压过零点后的1/4电网周期的时刻)，用计数器的计数值描述为：则需要等待twt2的时间后对开关模块发分闸命令：

其中：

Tf为磁保持继电器的分闸动作时间长度；CNTnzq代表推测出的下一个电容电流过零点的时刻，即应切除电容器的时刻。

8.根据权利要求1所述的一种配电台区低压智能补偿装置，其特征在于，所述处理器还通过接口与上行设备通信连接，用于将电容器的分合状态发送至上行设备。

9.一种配电台区低压智能补偿系统，其特征在于，包括多个通过接口模块级联的权利要求1至8所述的一种配电台区低压智能补偿装置，所述补偿系统的工作过程为：每个补偿装置的处理器内预设唯一识别码；在每个补偿装置上电后，通过唯一识别码设置随机数产生序列的种子，进而随机生成补偿装置CAN网通讯前的等待时间间隔Tint；

经过Tint的等待时间，任一补偿装置开始向CAN网发送命令信息，接收到命令的其他装置将自身的唯一识别码发送出去；经过一轮的发送，每个连接在CAN网上的补偿装置都含有包含自身在内CAN网上所有补偿装置的唯一识别码，设置唯一识别码最大或者最小的补偿装置作为主机，其他补偿装置作为从机；

所述主机在判断是否投切并执行完毕后，通知第一台从机进行相似的操作，第一台从机执行完毕后将执行结果告知主机，主机再通知第二台从机，依次通知完所有的从机后，再从主机开始下一轮的重复操作。

10.根据权利要求9所述的一种配电台区低压智能补偿系统，其特征在于，所述接口模块包括2个RJ45接口；通过RJ45接口使补偿装置级联在一起。