【正文】 第 1 頁(yè) 共 65 頁(yè) 摘 要 眾所周知的，在現(xiàn)在的電力網(wǎng)中，因?yàn)楝F(xiàn)在的低壓電網(wǎng)里面的大多數(shù)電力設(shè)施都是感性的負(fù)載，由于它的特性，所以普遍存在著功率因素較低，在電網(wǎng)中消耗的線路損耗較大，造成電力能量比較差，所以，在實(shí)際中，無(wú)功補(bǔ)償很完美的運(yùn)用在各行各業(yè)。但一些老的的做補(bǔ)償裝置的準(zhǔn)確度低，容易對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生震蕩等等缺點(diǎn)，所以比較難在實(shí)際中實(shí)現(xiàn)。 在電力系統(tǒng)本身來(lái)說(shuō) ,如果需要保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和它的經(jīng)濟(jì)性，那么保證無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)定就是一定的，在正常的來(lái)說(shuō)，當(dāng)運(yùn)行正常的時(shí)候，如果它的無(wú)功功率不能被其他的裝置維持的話，那么電網(wǎng)中就需要提供大 量的無(wú)功功率，這就會(huì)引起電壓的降低或者線損的增加，所以，不管是需要維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定還是我們想要的低成本，在電網(wǎng)中，我們都要加裝一些裝置，用來(lái)補(bǔ)償無(wú)功功率。 針對(duì)這種情況，本課題設(shè)計(jì)了一種全自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置。主要采用 ST89C52 單片機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制。系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)電壓和電流進(jìn)行采樣、計(jì)算，從而獲得 COS∮和有功功率。本裝置可實(shí)現(xiàn)功率因素從很低到 ??COS ，而且能讓電容自動(dòng)投切進(jìn)電路，并且能顯示補(bǔ)償后的功率因素和補(bǔ)償前的，和線路電流電壓。 關(guān)鍵字 ：無(wú)功補(bǔ)償 ST89C52 單片機(jī) 功率因素 自動(dòng)控制 第 2 頁(yè) 共 65 頁(yè) Abstract As we all know,In the industrial production process,Classification and statistical work of different goods and modities in the pipeline is a daunting in the process of packing shipment of the era of manual will cost a lot of manpower. A fully automatic reactive power pensation devices. This device is in the previous inspection manual or electromagic reactive power pensation devices based on selfdesigned by the author, mainly using AT89C51 singlechip microprocessor as the realization of automatic to the power grid voltage and current sampling, puting, to gain COS ∮ and active. The device can be realized from the power factor COS ∮ = pensation to the COS ∮ = , power factor and can ensure that changes in the automatic switching to realtime shows that the current power factor, current and active, and can achieve the manual and automatic control. The system hardware circuit structure is simple, including laser sensor module, shaping circuit module, control unit module, humanputer interaction module, and digital camera interface circuit module. The control unit uses STC89C52 as the core controller. Humanputer interaction module includes a separate keyboard and LCD1602 LCD display circuit. Through the test of this design fully meet the requirements of the design requirement. Keywords: Reactive power pensation。 Power Factor。 Automatic control。 STC89C52 第 3 頁(yè) 共 65 頁(yè) 目 錄 1. 引言 ..................................................................... 5 選題背景 ........................................................... 5 本設(shè)計(jì)的要求 ...................................................... 6 論文的內(nèi)容和論文的結(jié)構(gòu)安排 ........................................ 7 2 系統(tǒng)方案總體設(shè)計(jì) .......................................................... 8 系統(tǒng)需求分析 ........................................................ 8 無(wú)功功率裝置原理 .................................................... 8 無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x ................................................ 8 系統(tǒng)方案選擇 ........................................................ 9 基于單片機(jī)的功率因數(shù)檢測(cè)方案選擇 .............................. 9 無(wú)功功率補(bǔ)償方案選擇 ......................................... 10 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ....................................................... 11 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)組成 ............................................. 11 系統(tǒng)原理 ..................................................... 11 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) ......................................................... 13 功率因數(shù)測(cè)量電路 ................................................... 13 功率因數(shù)測(cè)量原理 ............................................. 13 基于單片機(jī)的測(cè)量原理分析 ..................................... 13 基于單片機(jī)的無(wú)功功率因數(shù)測(cè)量電路設(shè)計(jì) ......................... 14 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) ................................................... 16 單片機(jī)控制單元設(shè)計(jì) ................................................. 18 單片機(jī)的介紹 ............................................... 18 中斷系統(tǒng) ................................................... 20 定時(shí)器 ...................................................... 20 顯示部分 .................................................... 21 控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) ............................................. 21 存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì) ................................................. 23 第 4 頁(yè) 共 65 頁(yè) 電容投切電路設(shè)計(jì) ................................................... 23 電容投切原理 ................................................. 23 電容投切電路設(shè)計(jì) ............................................. 24 電源電路設(shè)計(jì) ....................................................... 25 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ............................................................. 27 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹 ................................................... 27 C 語(yǔ)言介紹 ................................................... 27 軟件總體設(shè)計(jì) ....................................................... 27 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì) ............................................... 27 系統(tǒng)中斷程序設(shè)計(jì) ............................................. 29 電容投切程序設(shè)計(jì) ............................................. 30 5 系統(tǒng)建模與仿真結(jié)果分析 ................................................... 32 系統(tǒng)仿真環(huán)境介紹 ................................................... 32 系統(tǒng)建模 ........................................................... 32 系統(tǒng)仿真結(jié)果分析 ................................................... 34 結(jié)束語(yǔ) ...................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 文參考獻(xiàn) .................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 附錄 ........................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 附錄 1:原理圖 ........................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 附錄 2：系統(tǒng)仿真圖 ...................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 附錄 3：程序代碼清單 .................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第 5 頁(yè) 共 65 頁(yè) 1. 引言 本章介紹了本研究課題的背景及意義，闡述了其發(fā)展?fàn)顩r。目前市面上傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置大多數(shù)是手動(dòng)投切，體積大，精度低，不能合理的實(shí)現(xiàn)武功補(bǔ)償，易產(chǎn)生震蕩。針對(duì)于現(xiàn) 有裝置的缺點(diǎn)，本文介紹的基于單片機(jī)的的無(wú)功功率補(bǔ)償裝置克服了以上缺點(diǎn)，具有準(zhǔn)確度高，能迅速投切，符合需要的經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。在本章中還詳細(xì)介紹了本課題的任務(wù)要求以及論文結(jié)構(gòu)的安排。 選題背景 隨著持續(xù)增長(zhǎng)的中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì) GDP(中國(guó)人民生產(chǎn)總值 ),在這個(gè)過(guò)程中，我國(guó)的電力工業(yè)取得了很大的進(jìn)步，這個(gè)進(jìn)步在平常的生活中是顯而易注的。并且電網(wǎng)的無(wú)功功率補(bǔ)償問(wèn)題也逐漸吸引了廣泛的關(guān)注 ,特別是我國(guó)的電力行業(yè)，這是由于電力技術(shù)和各種電力電子裝置的快速發(fā)展，并且它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)、生產(chǎn)業(yè)、服務(wù)業(yè)及家庭中的運(yùn) 用越來(lái)越普遍，因?yàn)檫@些技術(shù)和裝置讓這些過(guò)程越來(lái)越簡(jiǎn)單。但是大多數(shù)電力電子裝置在運(yùn)行的時(shí)候的功率因數(shù)都比較低、他們消耗大部分了的無(wú)功功率，并且這些功率在電力系統(tǒng)占了很大的比例。而且消耗無(wú)功功率的增加將會(huì)使電流和當(dāng)前的設(shè)備及線路損耗也一起增加 ,從而會(huì)失去大量的有功能量。接下來(lái)就使功率因數(shù)降低 ,系統(tǒng)的電壓下降。無(wú)功補(bǔ)償如果不能進(jìn)行就地補(bǔ)償 ,負(fù)荷要消耗的無(wú)功功率都靠其他設(shè)備遠(yuǎn)距離的供給，那么就會(huì)讓發(fā)電等一