无功补偿控制器设计方案的研究与实现.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流无功补偿控制器设计方案的研究与实现.精品文档.无功补偿控制器设计方案的研究与实现贾宏伟 【摘要】：无功补偿是电力系统运行的基本要求,为了实现电力系统运行中的无功平衡,必须对各种电力负荷所需的无功进行补偿。本文介绍无功补偿的现实意义,分析无功补偿的必要性,简单介绍国内外无功补偿技术的研究现状,探讨无功补偿的几种方式以及无功补偿的基本原理。然后基于国内电力市场的需求现状,考虑到现代无功补偿的快速性和精度要求,提出了两种以复合开关为电容投切开关无功补偿控制器的设计方案,分别是基于ARM的无功补偿控制器方案和基于DSP的无功补偿控制器方案。两种控制器

2、都能够实现自动采样计算、无功自动调节、故障报警保护、使用SD卡存储数据,液晶显示等功能,并可以与上位机通讯,存储查询更多的历史数据。两种方案在系统设计上各有所侧重。 基于ARM无功补偿控制器方案重点考虑降低设计的复杂度及成本控制上。主控芯片采用的是处理速度快、具有流水线结构的ARM7TDMI-S处理器LPC2220。信号的采集工作利用芯片自带的A/D转换通道配合少量的外围电路完成。软件设计基于ADS1.2开发平台,采用嵌入式实时操作系统C/OS-,使用模块化设计的方法,把不同功能的基本函数打包在不同的文件中,在需要的时候可以直接调用。软件设计更直观,更便于软件设计过程的修改与调试。 基于DSP

3、无功补偿控制器方案重点考虑测试的精确性和系统功能完善。主控芯片采用的是ADI公司Blackfin系列产品的成员ADSP-BF533。同时采用硬件同步采样方式进行三相电信号的采集工作,A/D转换芯片使用的是AD公司AD7656芯片。AD7656是高集成度16bit逐次逼近(SAR)型ADC芯片,可以完成6通道独立的同步采样,保证了采样的精度。【关键词】：无功补偿 LPC2220 BF533 AD7656 C/OS- 【学位授予单位】：华南理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2011【分类号】：TM714.3武汉理工大学 2008年 加入收藏 获取最新 低压无功补偿控制系统的研究与设计胡鹏

4、 【摘要】： 在电力系统中,无功功率是影响电压稳定的一个重要因素,它关系到整个电力系统能否安全稳定的运行。无功补偿是保证电力系统高效可靠运行的有效措施之一。本文在分析无功补偿的工作原理的基础上,设计了一种TSC型低压无功补偿控制系统。 在硬件方面,本文主要介绍了控制器及其外围电路、电压互感器电路、电流互感器电路、信号调理电路、投切控制电路、串口电路。其中控制器采用SiliconLabs公司的C8051F120芯片,系统充分利用了它速度快、功能强大的特点。电压互感器电路、电流互感器电路分别选用了兵字公司的高精度电压互感器、电流互感器。信号调理电路主要是对电压互感器电路、电流互感器电路处理过的信号

5、进行电压提升、滤波、嵌位,以便于单片机内部A/D的采集和提高FFT运算的准确性。投切控制电路选用了晶闸管,采用过零触发电路投切电容,抑制投切涌流。串口电路提供了标准的RS232、RS485接口。 在软件方面,本文主要介绍了数据采集模块、FFT数据处理算法、投切控制算法、串口数据处理模块以及对X5043的编程模块。其中数据采集模块是利用C8051F120自带的12位A/D实现的。投切控制算法采用了基于无功功率的控制策略。串口数据处理模块主要介绍了串口数据处理的一种思想。对X5043的编程模块包括了看门狗的使能、读写X5043自带的存储器。其中着重介绍了FFT数据处理算法。 目前,移动通信基站网络

6、覆盖面很广,有全国范围的网络,传输速度快,可靠性高,抗干扰能力强,运行费用相对低廉,有很强的实用性。GPRS是一种简单而方便的数据通信方式,不需要依附其它比较庞大的数据终端设备,只需要一个GPRS模块和一台PC机即可实现点对点的数据传输,特别适用于需远距离传输数据的领域。GPRS业务由移动运营商维护,可以节省专网、专线的投资,而且减少了日常维护工作量。本系统采用了Telit公司的GPRS模块,用于系统实时数据的传输。 测试结果表明,该TSC型低压无功补偿控制系统软硬件设计合理可行、性能稳定可靠,达到了预期的功能要求。【关键词】：单片机 无功补偿 快速傅里叶变换 【学位授予单位】：武汉理工大学【

7、学位级别】：硕士【学位授予年份】：2008【分类号】：TM761湖南大学 2009年 加入收藏 获取最新 低压无功补偿控制器的研究与设计翁薇 【摘要】： 随着现代工业的飞速发展,对电能的质量要求越来越高,无功功率的平衡是电能质量的重要保证。由于用电设备中感性负载设备用电量占整个用电量的三分之二以上。显然,针对感性负载设备就近提供无功功率对降低线损、降低供电设备容量、改善供电线路的功率因数以及稳定电力系统的电压等方面都起着至关重要的作用。在电网中感性负载设备就近处安装并联电容器装置可以减少无功功率在电网中的流动,从而降低输电线路因输送无功功率造成的输电损耗。 在低压供电系统中,低压无功补偿装置的

8、功能就是向感性负载设备就近提供无功功率。低压无功补偿控制器是该装置的核心,它通过检测电压电流计算出功率因数、无功电流、无功功率,按照一定的控制规律投切电容器组,实现无功补偿。 本文首先介绍了无功补偿的概念,阐述了无功补偿的发展与现状,分析了目前无功补偿控制器的不足,并在此基础上提出了具有高精度的智能型低压无功补偿控制器的设计思想,着重阐述了系统的总体设计方案,分析了系统功能和设计思路,提供了低压无功补偿控制系统的硬件、软件模块以及具体电路。 该无功补偿控制器硬件上采用一款高精度三相电能专用计量芯片ATT7022B测量电网运行参数,保证了无功补偿控制器系统的稳定性及抗干扰性,而且简化了软件设计;

9、存储设备采用铁电存储器FM3164,提高了数据存储的可靠性,容量能满足保存最近60天内的历史数据的要求;控制单元采用AVR系列单片机ATmega128作为主控芯片,这种芯片包含有与计量芯片相连接的SPI总线和与铁电存储器连接的I2C总线。电容投切采用循环队列的运算方法,实现了无功的自动跟踪和电容器组的自动循环投切。控制器与上位机以GPRS无线通道相互通信,实现电网运行参数和系统状态的数据传输与远程监测。同时,采用RS-232/485通讯口与现场计量装置连接,这样控制器除了有电容器投切控制的功能外还具有远程抄表功能。另外,为方便工作人员随时到现场进行对控制器的数据读取和参数设置,控制器中还设计U

10、SB接口电路。控制器的软硬件设计上都采取了抗干扰措施。 本文给出了智能型无功补偿控制器各模块的电路原理图及软件设计流程,并且在全文总结的基础上探讨了基于现有系统设计的进一步改进设想,为后续的进一步研究提出展望。【关键词】：无功补偿 智能控制器 自动投切 功率因数 【学位授予单位】：湖南大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2009【分类号】：TM761.1【目录】： 摘要5-6 ABSTRACT6-11 第1章 绪论11-18 1.1 课题的研究目的及意义11-12 1.2 无功补偿发展与现状12-13 1.3 无功补偿技术背景13-16 1.3.1 无功补偿概述13 1.3.2 无功补偿原

11、则13-14 1.3.3 无功补偿方式14-16 1.4 本文的主要研究内容和创新16-18 第2章 系统的总体设计18-23 2.1 设计的基本思想18-19 2.2 系统的构成与设计方案19-21 2.2.1 系统硬件结构19-20 2.2.2 系统软件结构20-21 2.3 系统基本功能和性能指标21-23 2.3.1 系统基本功能21-22 2.3.2 性能指标22-23 第3章 控制器硬件设计23-47 3.1 主控芯片ATMEGA128 简介23-25 3.1.1 ATmega128 的功能简介23-24 3.1.2 ATmega128 的最小系统设计24-25 3.2 测量模块设

12、计25-29 3.2.1 计量芯片ATT7022B 简介26 3.2.2 ATT7022B 硬件电路设计26-29 3.3 电容器状态输入模块设计29-30 3.4 投切控制模块设计30-33 3.4.1 过零触发原理31 3.4.2 投切控制电路设计31-33 3.5 电源模块设计33-34 3.6 存储器模块设计34-37 3.6.1 铁电存储芯片FM3164 简介36 3.6.2 铁电存储芯片FM3164 与主控芯片接口设计36-37 3.7 人机接口模块设计37-39 3.7.1 LED 显示电路设计37-39 3.7.2 键盘电路设计39 3.8 通讯模块设计39-45 3.8.1

13、GPRS 无线通讯电路设计40-42 3.8.2 RS-232 通讯电路设计42 3.8.3 RS-485 通讯电路设计42-43 3.8.4 USB 通讯电路设计43-45 3.9 其他外围电路设计45-47 3.9.1 实时时钟电路设计45 3.9.2 报警电路设计45 3.9.3 外部复位电路设计45-47 第4章 控制器软件设计47-62 4.1 无功补偿控制策略47-48 4.2 主程序设计48-49 4.3 子程序设计49-62 4.3.1 测量模块设计49-52 4.3.2 投切控制模块设计52-54 4.3.3 人机接口模块设计54-55 4.3.4 数据存储模块设计55-58

14、 4.3.5 通讯模块设计58-62 第5章 运行和调试62-66 5.1 硬件调试62-63 5.2 软件调试63 5.3 整机调试63-64 5.3.1 初试63 5.3.2 整机运行调试63-64 5.4 误差分析64-66 第6章 系统抗干扰设计66-70 6.1 常见的干扰源66-67 6.2 系统抗干扰分析67 6.3 系统抗干扰设计67-70 6.3.1 硬件抗干扰设计67-68 6.3.2 软件抗干扰设计68-70 总结与展望70-72 参考文献72-75 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录75-76 附录B 硬件电路图和PCB 板图76-81 附录C 系统部分程序81-

15、84 致谢84山东科技大学 2009年 加入收藏 获取最新 智能低压无功补偿控制系统的研制张志亮 【摘要】： 在电力系统中,无功功率是影响电压稳定的一个重要因素,它关系到整个电力系统能否安全稳定的运行。无功补偿是保证电力系统高效可靠运行的有效措施之一。随着技术的不断进步和发展,各种设备工作时所需要的无功功率不断增大,无功功率在电力网络中的分布也越来越复杂,因此对无功补偿的要求也越来越高本文在分析无功补偿的工作原理的基础上,设计了一种智能低压无功补偿控制系统。采用三相共补与三相分补相结合的接线方式,实现了对三相负载分相、分级、快速的无功补偿。其中三相共补电容器组采用三角形连接,3次谐波只流通于三

16、角形内,避免了对电网的3次谐波污染;三相分补电容器组采用星形连接,提高了补偿精度。 设计了以TI公司MSP430F449为核心的控制电路的无功补偿自动控制系统:完成了电压、电流采集和转换电路,由12864点阵液晶和键盘构成的人机接口电路;实现了实时检测电网中的电压、电流、有功功率、无功功率和计算功率因数的功能;设计了根据功率因数并同时兼顾有功功率、无功功率的三相共补与三相分补结合投切电容器的算法,避免了电动机空载时功率因数低而早成的过补现象。软件上,采用C语言编程,遵循模块化设计原则,提高了系统的通用性和维护的简易程度。 投切电容器的设计上采用了一种优化的复合开关,有效减少了控制电路体积及I/

17、O口数量。复合开关的投切暂态过程控制可控硅过零触发,避免了电容器投切时的冲击电流,稳态运行时用磁保持继电器代替可控硅,实现了无功补偿的自动跟踪和电容器的自动投切,解决了投切时的暂态电流冲击和稳态可靠运行的难题。【关键词】：无功补偿 复合开关 单片机 【学位授予单位】：山东科技大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2009【分类号】：TM76【目录】： 摘要5-6 ABSTRACT6-11 1 绪论11-13 1.1 论文选题背景及意义11 1.2 本文所做的主要工作及论文总体安排11-13 2 无功补偿原理13-26 2.1 无功补偿中的基本概念13-17 2.2 电网无功补偿容量的选择17

18、-20 2.3 无功补偿方法20-23 2.4 几种低压无功补偿投切器件23-26 3 无功补偿控制系统总体设计26-31 3.1 无功补偿装置及控制系统26-27 3.2 系统功能27-29 3.3 控制器系统硬件结构29 3.4 控制器软件结构29-31 4 控制器硬件设计31-50 4.1 微处理器模块31-33 4.2 电源模块33 4.3 看门狗模块33-34 4.4 信号检测与调理电路34-36 4.5 投切控制模块36-41 4.6 人机接口模块41-44 4.7 通讯处理模块44-47 4.8 硬件抗干扰设计47-50 5 控制器软件设计50-67 5.1 编程语言与编译环境5

19、0-52 5.2 数据采集及处理模块52-53 5.3 运行控制模块53-60 5.5 运行显示模块程序设计60-62 5.6 通讯程序设计62-64 5.7 软件抗干扰设计64-67 6 总结与展望67-68 参考文献68-71 致谢71辽宁工业大学 2012年 加入收藏 获取最新 考虑时滞的静止无功补偿器backstepping控制设计张蕊 【摘要】：无功功率平衡是保证电力系统稳定运行的基本条件之一,而无功补偿是保证无功平衡的重要手段。迄今为止静止无功补偿器(Static Var Compensator, SVC)是得到广泛应用的无功补偿器件之一。同时,时滞也是电力网络安全运行过程中不可忽

20、视的重要问题。因而,应用先进的控制理论研究含有时滞的静止无功补偿器系统具有重要意义。 本文针对含有时滞的静止无功补偿系统,应用Lypunov稳定性理论和backstepping控制方法,研究了具有SVC的单机无穷大系统的暂态稳定性问题。基于安装SVC的单机无穷大系统模型,考虑到SVC响应过程中存在时滞的影响,建立了SVC时滞系统模型;应用backstepping控制方法,设计了SVC时滞控制器以及考虑参数不确定的自适应鲁棒控制器;研究了存在外部扰动时的SVC时滞系统的H控制问题。在存在阻尼系数不确定的情况下,设计了自适应鲁棒H控制器及参数替换律,有效地抑制了外部干扰对系统调节输出的影响;应用改

21、进的backstepping控制方法,研究了含有时滞的不确定SVC系统暂态稳定性问题。自适应控制器的设计中含有K类函数,可以调节系统的收敛速度,提高系统的暂态性能。 本文所设计的backstepping控制律不仅保留了系统的非线性特性,而且有效的解决了静止无功补偿器响应过程中所存在的时滞问题,保证了电力系统的功角和频率稳定。仿真结果表明系统能够很快地收敛到平衡状态。【关键词】：静止无功补偿器 时滞 电力系统 非线性系统 backstepping方法 【学位授予单位】：辽宁工业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2012【分类号】：TM761.1【目录】： 摘要4-5 Abstract5-8

22、 1 绪论8-16 1.1 电力系统的稳定性8-10 1.1.1 电力系统稳定的分类8-10 1.1.2 电力系统稳定的控制对象10 1.2 静止无功补偿器应用概况10-12 1.2.1 无功功率在电网中的作用10-11 1.2.2 静止无功补偿器发展概述11-12 1.3 非线性控制理论在电力系统中的发展现状12-14 1.4 本文的主要工作14-16 2 SVC 时滞系统的backstepping 控制16-28 2.1 静止无功补偿器模型建立16-17 2.2 SVC 时滞系统的控制器设计17-21 2.2.1 定义误差变量17-18 2.2.2 Backstepping 控制器设计18

23、-20 2.2.3 仿真研究20-21 2.3 不确定SVC 时滞系统的控制器设计21-26 2.3.1 定义误差变量22-23 2.3.2 自适应控制器的设计23-25 2.3.3 仿真研究25-26 2.4 本章小结26-28 3 SVC 时滞系统的H_控制28-38 3.1 带干扰的系统模型28-29 3.2 非线性H_控制器设计29-33 3.2.1 定义H_控制器误差变量29-30 3.2.2 H_控制器设计30-33 3.3 自适应H_控制器设计33-37 3.3.1 定义误差变量33 3.3.2 控制器设计33-37 3.4 本章小结37-38 4 不确定SVC 时滞系统的改进b

24、ackstepping 控制38-48 4.1 引言38 4.2 SVC 时滞系统的改进backstepping 控制38-42 4.2.1 定义误差变量39 4.2.2 backstepping 设计39-41 4.2.3 仿真研究41-42 4.3 自适应改进backstepping 鲁棒控制42-47 4.3.1 定义误差变量43 4.3.2 改进鲁棒控制器设计43-45 4.3.3 仿真研究45-47 4.4 本章小结47-48 5 结论48-49 参考文献49-51 攻读硕士期间发表学术论文情况51-52 致谢52高级搜索：用 无功补偿 ATT7022B 到知网平台检索，点击这里搜索

25、更多.福建农林大学 2010年 加入收藏 获取最新 新型无功功率补偿控制器设计程玮 【摘要】： 无功补偿关系到整个电力系统的安全稳定,并在提高电能质量和节能降耗方面具有重要的意义。基于通过目前国内电力市场广泛使用的无功补偿控制器的调查和研究,分析得出其存在精度不高、容易振荡投切以及电容柜在谐波状况下电容支路易损坏等现象的原因,本文提出采用电能计量芯片ATT7022B作为采样计算的AD芯片和以PIC18F4520为主控芯片的新型无功补偿控制器。 该补偿器在补偿控制策略上改变了传统的以COS为唯一判据的做法,通过采集实时电网监测数据,以当前的实际无功功率为主判据,并以电压、谐波为辅助判据的复合控制

26、,较好的避免了轻载时出现的电容振荡投切。并且提出以三相共补和单相分补的配合补偿方式,实现在三相无功不平衡的情况下,使无功调节更趋于合理。同时在电容投切控制上采取过零投切的方式,能较好的避免谐波超标下电容器及相关电气元件出现的损坏。 本无功补偿控制器具有电能自动采样分析、无功自动调节、故障保护等功能。本文设计并制作了较为完整的控制电路和程序。它们包括信号采样电路、人机接口电路、主控芯片接口电路、过零触发电路及通讯电路等。本设计具有电量测量精确、控制方法合理可行、人机接口友好、系统运行可靠的特点,具有比传统的无功补偿器在运算速度、控制精度、电容补偿的合理性和安全性方面等均有较好的优势。实验结果表明

27、,本设计符合国家相关行业标准的要求,达到了预期的目标。【关键词】：无功补偿 ATT7022B 晶闸管投切电容器 PIC18F4520 过零触发 【学位授予单位】：福建农林大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2010【分类号】：TM761.12【目录】： 摘要7-8 ABSTRACT8-9 第一章 前言9-14 1 本项目研究的意义及在国内的研究现状与存在的问题9-11 1.1 研究意义9-10 1.2 研究现状和存在的问题10-11 2 本项目的研究内容、研究目标和拟解决的关键问题11-14 2.1 研究内容11-12 2.2 研究目标12 2.3 关键问题12-14 第二章 新型无功功率

28、补偿控制器设计14-54 第一节 无功补偿的基本原理14-22 1 无功补偿的基本原理14-17 1.1 基本概念14-15 1.2 无功补偿的原理和意义15-16 1.3 无功补偿的几种方式16-17 1.4 无功补偿原则17 2 TSC 系统介绍17-21 2.1 TSC 系统工作流程17-18 2.2 TSC 系统结构图和电路图18-20 2.3 并联电容器补偿容量的计算20-21 3 本节小结21-22 第二节 新型无功补偿控制器的设计思路22-28 1 硬件部分22-23 1.1 电参量采集部分22 1.2 MCU 部分22-23 1.3 人机接口及通讯部分23 1.4 电容补偿部分

29、23 2 控制策略思路23-25 2.1 无功补偿策略总述23-24 2.2 电容保护功能24 2.3 防止投切振荡功能24 2.4 延时功能24 2.5 参数设置24 2.6 自动投切24-25 3 控制流程图25-27 3.1 投入电容25-26 3.2 切除电容26-27 3.3 投切暂停状态27 4 本节小结27-28 第三节 控制器的硬件结构及各功能模块介绍28-49 1 无功补偿控制器硬件结构概述28-30 2 电能计量芯片ATT7022B30-35 2.1 芯片功能简介30 2.2 ATT7022B 外围电路及重要引脚说明30-32 2.3 SPI 通讯接口32-35 3 信号采

30、集部分35-36 3.1 信号采集部分电路35-36 4 主控制芯片PIC18F452036-38 4.1 PIC18F4520 简介36-37 4.2 PIC18F4520 外围电路图37-38 5 E2PROM 数据存储38-40 5.1 24LC02 外围电路图38-39 5.2 I2C 总线39-40 6 RS-485 通讯40-42 6.1 RS-485 通讯外围电路图40-41 6.2 RS-485 应用41-42 7 人机接口部分42-45 7.1 LCD 显示及按键部分电路图42-44 7.2 LCD 显示44-45 8 电源部分45-46 9 控制输出部分46-48 9.1

31、控制输出电路46-47 9.2 过零触发电路47-48 10 开发工具、开发环境及语言48 10.1 开发工具48 10.2 开发环境48 10.3 开发语言48 11 本节小结48-49 第四节 控制器的测试49-54 1 测试工具介绍49-50 2 测试项目50-53 2.1 测量精度测试50-51 2.2 动态响应时间和电容投切动作测试51-52 2.3 动作保护测试52-53 3 本节小结53-54 第三章 总结54-56 参考文献56-58 附录一（调试、测试图片）58-60 附录二（电容柜内过零触发电路）60-61 附录三（TSC 系统接线图）61-62 附录四（无功功率补偿控制器

32、原理图）62-63 致谢63下载全文 更多同类文献 CAJ全文下载 (如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询) CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式 【相似文献】中国期刊全文数据库前10条 1佟明珠;简析无功功率补偿在电力系统中的重要性J;才智;2009年13期2黄安湖;模糊控制技术在无功补偿中的应用J;绝缘材料;2008年04期3何丽平;李春亮;肖伟杰;鼠笼感应风力发电机的风电场无功功率补偿方法研究J;吉林电力;2008年06期4胡荫林,李碧蓉,蔡蜀青;低压电容无功补偿装置的控制方式J;电工技术杂志;1995年01期5姜永春,李平;CD-882型功率因数微机控

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36、国博士学位论文全文数据库前2条1夏向阳;大功率注入式有源电力滤波器的理论研究及工程应用D;湖南大学;2009年2郭伟峰;APF与TSC谐波无功综合补偿控制的研究D;哈尔滨工业大学;2011年中国硕士学位论文全文数据库前10条1程玮;新型无功功率补偿控制器设计D;福建农林大学;2010年2郭蕾;TSC型静态无功功率补偿技术的研究D;湖北工业大学;2011年3李宏生;矿井电力系统无功功率补偿技术的应用研究D;华北电力大学（北京）;2011年4佘楚云;配电系统变压器经济运行方式及其最优投切策略研究D;上海交通大学;2010年5李义鹏;新型无功补偿装置的研究D;山东大学;2007年6雷英哲;新型无功功

37、率补偿控制器的研制D;大连交通大学;2007年7杨中卿;电力变压器选相投切技术研究D;大连理工大学;2010年8吴春芳;配电系统Statcom的参数辨识及控制策略研究D;广东工业大学;2005年9李伟波;低压供电系统无功补偿技术研究D;哈尔滨工程大学;2009年10赵欣;电力系统可控电抗器无功功率补偿技术D;沈阳工业大学;2007年JKF系列分相低压动态无功补偿控制器的设计研究冯玉琴 【摘要】： 在一些对无功补偿实时性要求比较高的行业,如汽车焊接、造船焊接等电焊比较多的行业,电焊机负荷变化极为快速,并且引发大量的无功功率,这种电焊机冲击性负荷大量接入电网严重影响电网供电质量,经常产生较大的电压

38、波动、电压闪变,导致电焊质量差并影响焊接的效率。应用动态无功补偿控制器实时补偿点焊引起的无功功率,将具有十分重要的意义。JKF系列分相低压动态无功补偿控制器是一种快速补偿无功功率的智能仪表,能够在少于一个周期的时间内快速检测出无功功率,并通过晶闸管控制电容器的投切,及时补偿无功功率。同时,由于其可以实现分相补偿,从而在三相不平衡电路中同样适用。 根据无功的定义来计算无功功率是传统的计算无功的方法,这一方法难以满足动态无功补偿控制系统快速响应的要求,因此本文应用瞬时无功理论来实现动态无功补偿控制系统中无功功率的检测和计算,通过采样电流电压瞬时值补偿无功功率。 本文设计的控制系统以TMS320F2

39、806 DSP芯片为核心,加上检测电路(包括采样电路、调理电路等)和其它外围控制和驱动电路构成。针对电焊机的用电特性,以电焊机为负载,开发一套JKF系列分相低压动态无功补偿控制器样机,设计完整的软、硬件系统,并校验其性能。论文重点介绍了以下几个部分:系统的总体设计;系统的硬件电路设计,包括信号调理电路、电源电路、数据存储电路、按键和液晶显示电路等,并介绍了各硬件部分的内部结构和工作原理;系统的软件设计,包括主控程序、延时程序、采样程序、瞬时无功理论在单相无功检测中的实现方法以及按键和液晶显示服务程序。 最后,采用三相精密测试电源对控制器检测无功的快速性进行了实验论证,实验结果表明,应用单相瞬时

40、无功理论,该控制器能快速计算出各分相无功功率,改进方案能有效减小谐波造成的误差。该方法快速、有效、准确,适合于快速补偿分相无功的应用,具有实际的工程应用价值。【关键词】：DSP 动态无功补偿 分相 瞬时无功理论 TMS320F2806 【学位授予单位】：江苏大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2009【分类号】：TM761.1【目录】： 摘要5-7 ABSTRACT7-11 第一章 绪论11-17 1.1 课题背景和意义11-14 1.2 无功补偿的国内外发展现状及发展趋势14-16 1.3 本文的主要工作16-17 第二章 基于瞬时无功理论的单相无功快速检测法17-22 2.1 三相瞬时

41、无功理论17-19 2.2 单相瞬时无功理论19-21 2.3 动态无功补偿中分相无功检测的实现21-22 第三章 系统硬件设计22-45 3.1 系统基本功能22 3.2 主要技术指标22 3.3 硬件结构概述22-24 3.4 微控制器模块24-28 3.5 信号调理模块28-33 3.5.1 信号调理电路总体介绍29 3.5.2 隔离衰减电路29-30 3.5.3 精密基准电压发生器30-31 3.5.4 加法器31-32 3.5.5 整形电路32-33 3.5.6 对信号调理结果的应用33 3.6 电源模块33-34 3.7 数据存储模块34-38 3.7.1 AT24C16的特性及工

42、作原理35-37 3.7.2 AT24C16的读写方式和工作时序37-38 3.8 控制输出模块38-41 3.9 人机接口模块41-44 3.9.1 键盘模块41 3.9.2 LCD模块41-44 3.10 本章小结44-45 第四章 系统软件设计45-54 4.1 编程语言的选择45 4.2 CCS集成开发环境45-47 4.3 软件任务分析47-48 4.4 主控模块48-49 4.5 延时模块49-50 4.6 数据采集及处理模块50 4.7 显示模块50-51 4.8 键盘模块51 4.9 无功补偿模块51-53 4.10 本章小结53-54 第五章 调试与实验结果54-60 5.1

43、 系统调试54-55 5.1.1 硬件调试54 5.1.2 软件调试54-55 5.1.3 调试过程中遇到的问题及解决办法55 5.2 实验结果与分析55-60 第六章 总结与展望60-63 6.1 总结60-61 6.2 展望61-63 致谢63-64 参考文献64-67 攻读硕士学位期间发表的学术论文67下载全文 更多同类文献 CAJ全文下载 (如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询) CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式 【参考文献】中国期刊全文数据库前7条 1凌青,郭育华;基于单相瞬时无功功率理论的谐波及无功电流检测J;黑龙江科技学院学报;2004年02

44、期2纪振平,张晓杰,蔡煦春;智能电度表的研制J;微计算机信息;2004年01期3何大愚;柔性交流输电技术的定义、机遇及局限性J;电网技术;1996年06期4程翔,贾宇鹏 ,韩昌彩 ,孙君 ,袁东风;DSP数字信号处理器发展及应用简介J;山东电子;2003年01期5张爱枫,赵宏伟,冯裕钊;无功补偿中的谐波问题分析J;电力系统及其自动化学报;2002年05期6张刘春,韩如成,张守玉;无功补偿装置的现状和发展趋势J;太原重型机械学院学报;2004年01期7田军夏,路平;中文LCD与单片机的4种常用接口电路J;仪表技术与传感器;2005年03期【同被引文献】中国期刊全文数据库前9条 1史雪虹,康景利,董巍,全国庆;模糊控制在导弹倾斜稳定系统中的应用J;北京理工大学学报;1999年02期2张东祥,单家元;基于matlab的电视制导空地导弹动态仿真J;光电技术应用;2005年01期3杨新状,许承东,李怀建;智能控制理论在导弹控制中的应用概述J;航空兵器;2