一种静止无功补偿装置的设计-软件实现.docx

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一种静止无功补偿装置的设计

软件实现

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论文导读:：木文首先介绍了无功补偿的目的和原理，然后从补偿方式、控制策略、投切方式等方面对电容器低压无功补偿技术进行了详细的分析比较，并在此基础上设计了一种满足当前城镇电网改造需要的变压器无功补偿装置。硬件设计部分主要介绍了几个主要模块的组成和针对可靠性所做的特殊设计，软件实现部分分析介绍了主要软件模块的实现和提高精度所采取的措施。最后对装置需要完善的地方进行了分析。该装置集无功补偿，配电监测，电能计量等功能与一身，不仅成本低，而且具有较高的测量精度及较好的运行稳定性。

论文关键词：无功补偿，硬件设计，软件实现

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1.本文的主要研究内容

该文研究的目的是研制一种新型的静止无功功率补偿装置。整个系统围绕传统TSC展开研究。该装置能够连续地调节供给电网无功功率的大小软件实现，而不产生谐波。并且具有造价低，响应速度快的优点论文发表。

2.无功补偿原理

我国电力设备的有关规定，即：在电力用户变压器的高压侧功率因数不低于0.9软件实现，低压侧功率因数不低于0.85。其无功补偿装置，一般是在用户端并联电容器或同步补偿电动机。

由于电网以及用电设备中大多为阻感性负载，我们可用RL来近似等效软件实现，这样电路原理图如图2-1所示。正常情况下相当于开关断开即没有并联电容器，这时负载两端的电压U、功率因数cosθ线路上流过的电流I1及无功功率Q1为：

图2-1等效原理图

当开关K闭合，即投入适当电容时软件实现，整个电路的相量图如图2-3。从矢量图知：由于电容性电流Ic在相位上超前电压90o，这样可以抵消一部分相位滞后电压90o的感性电流I1，这不仅使线路上的总电流由I1减少到I软件实现，而且使功率因数从提高到。若通过此方法，将功率因数从提高到，则可确定出所需的电容器的容量：

图2-2补偿前向量图图2-3补偿后向量图

3.本系统采用的无功补偿方式

传统的无功补偿装置采用机械开关（接触器或断路器）投切电容器软件实现，开关触头易受电弧作用而损坏。据调查，我国过去使用的自动投切电容器无功补偿装置在使用3年后损坏率达75％。

本系统使用单片机控制双向反并联晶闸管自动投切电容器进行无功补偿；采用三相分补和三相共补相结合的综合补偿方式，以无功功率作为主要控制参数论文发表。

并联电容器共补分补相结合的接线

4.系统硬件介绍

整个系统的硬件是以AT89C51为中心模块的监测与控制系统。其主要构成和外围模块包括：（1）复位模块。(2）信号采集模块。（3）模拟数字信号转换模块。（4）无功补偿电容器投切模块。

5.软件具体实现

软件是整个控制系统的灵魂软件实现，软件的质量对系统的功能、性能指标等有很大的影响。良好的软件设计往往能够弥补硬件设计的不足。

由于本系统处理的对象是周期性的电压、电流信号，这就确定了主程序的框架是一个循环处理、累加计算的过程论文发表。主程序负责将上述几个功能模块整合成一个有机整体，并实现各个功能模块之间的合理调度。它首先是完成整个系统的上电自检和初始化，在初始化结束后，系统进入主循环，主程序在主循环中通过查询各功能标志来判断是否需要进入相应的模块进行处理。各个模块在完成各自的任务后通过改变标志的方式通知主程序可以继续执行下一步工作。主程序的整个工作流程下图所示:

主程序流程

6.结语

本文所做的主要工作可以概括为以下几个方面：

(1)分析了无功补偿的目的和原理，并对并联电容器低压无功补偿技术进行了比较详细的介绍。

(2)在硬件设计过程中遵循了低功耗设计的原则

(3)在软件设计过程中遵循了模块化设计思想

(4)在软件设计时，把数据采集、数据处理等很多任务放到中断中处理。提高了系统的实时性。

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