【正文】 / SETB TR1 /*開定時器 1*/ SETB REN SETB ES /*開串口中斷 */ SETB EA /*開單片機(jī)中斷 */ MOV STATUS， 01H /*進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài) */ LOOP0： NOP ACALL TLCSTART /*調(diào) A/D 轉(zhuǎn)換程序 */ NOP ACALL WDTRST /*調(diào)看門狗程序 */ NOP ACALL COMSTART /*調(diào)通訊程序 */ NOP ACALL BETTER /*調(diào) CUP 抗干擾程序 */ NOP ACALL READKEY /*調(diào)按鍵程序 */ NOP ACALL LED /*調(diào)顯示程序 */ NOP ACALL HOW /*調(diào)控制策略程序 */ NOP ACALL ACT /*調(diào)投切程序 */ AJMP LOOP0 看門狗子程序 : WDTRST EQU 0A6H ORG 00H JMP LOOP3 ORG 30H LOOP3 : MOV WDTRST， 01EH /*啟動看門狗 */ MOV WDTRST， 0E1H MOV WDTRST， 01EH /*看門狗復(fù)位 */ MOV WDTRST， 0E1H MOV R1， 0FFH /*初始化 */ MOV P1， R1 CLR CALL DELAY /*延時 */ SETB 東華理 工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 軟件設(shè)計 23 LOOP4: CALL DELAY SETB CALL WEIGOU /*調(diào)用喂狗子程序 */ JMP LOOP4 DELAY: MOV R， 200 D1: MOV R4, 200 DJNZ R4, $ DJNZ R3, D1 RET WEIGOU: MOV WDTRST， 01EH /*喂狗子程序 */ MOV WDTRST， 0E1H RET ********************************************************************* TLC2543A/D 轉(zhuǎn)換子程序 : 通道 /方式控制字存放在 R4中，程序在讀出前一次轉(zhuǎn)換結(jié)果的同時，將該通道 /方式控制字發(fā)送到 TLC2543 中去，轉(zhuǎn)換結(jié)果存放在相鄰地址的存儲器中。 7區(qū)： 電壓超 過 下限，無功合格。 5區(qū)：電壓合格，無功超上限。 3區(qū)： 電壓超 過 上限，無功合格。 圖 32 控制策略圖 U上、 U下分別為 電壓約束上、下限， Q上、 Q下分別為無功約束上、下限，各區(qū)動作方案如下 ： 1區(qū)： 電壓超 過 上限，無功超下限。 主流程圖 如下： 東華理 工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 軟件設(shè)計 15 控制策略 投切控制不以功率因數(shù)為判據(jù)（可以以功率因數(shù)為判據(jù)），因?qū)嶋H補(bǔ)償是通過無功功率的投入來實(shí)現(xiàn)的，所 以以無功功率為判據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償更為科學(xué)。 圖示晶閘管觸發(fā)電路，它由 V V2構(gòu)成的脈沖放大環(huán)節(jié)和脈沖 變壓器 TM 及附屬電路構(gòu)成的脈沖輸出環(huán)節(jié)兩部分組成。 復(fù)位電路 幾乎所有的單片機(jī)都需要復(fù)位電路，對復(fù)位電路 [12]的基本要求是：在單片機(jī)上電時能可靠復(fù)位，在下電時能防止程序亂飛導(dǎo)致 EEPROM 中的數(shù)據(jù)被修改；另外，單片機(jī)系統(tǒng)在工作時，由于干擾等各種因素的影響，有可能出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象導(dǎo)致單片機(jī)系統(tǒng)無法正Key7 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 AT89C51 Key1 +5v +5v ……… 圖 21發(fā)光二極管與單片機(jī)的連接圖 圖 22 按鍵對單片機(jī)的接口電路圖 東華理 工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 硬件部分 11 常工作，為了克服這一現(xiàn)象，除了充 分利用單片機(jī)本身的看門狗定時器（有些單片機(jī)無看門狗定時器）外，還需外加個看門狗電路；除此以外，有些單片機(jī)系統(tǒng)還要求在掉電瞬間單片機(jī)能將重要數(shù)據(jù)保存下來，因掉電的發(fā)生往往是很隨機(jī)的，因而此類單片機(jī)系統(tǒng)需要電源監(jiān)控電路，在掉電剛發(fā)生時能告知單片機(jī)。 對于當(dāng)前的投切狀態(tài)，即投入了幾級的電容，我利用 了 8個發(fā)光 二極管來顯示。 LED 顯示電路及鍵盤 LED 顯示電路 在 前面的控制面板設(shè)計中有對當(dāng)前 電壓電流及功率因數(shù)的顯示，也有對當(dāng)前投切狀態(tài)的顯示，在這節(jié)中我給出了顯示電路圖。因此準(zhǔn)確檢測線電壓與線電流之間的相位差，即可測量出電網(wǎng)的功率因數(shù)角。 ～ 90176。電網(wǎng)線電壓與相應(yīng)的線電流之間具有一定的向量關(guān)系。 東華理 工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 硬件部分 9 TLC2543 是德州儀器公司生產(chǎn)的 12 位開關(guān)電容型逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，它具有三個控制輸入端，采用簡單的 3線 SPI 串行接口可方便地與微機(jī)進(jìn)行連接，是 12位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的最佳選擇器件之一。 運(yùn)算放大匹配電路 由電流電壓互感器得到的電流電壓值可能并不適合直接接入硬件電路中，因此我在互感器的輸出端加了一 個運(yùn)算放大匹配電路以匹配硬件電路。面板控制是利用其他與單片 機(jī)的匹配的輸入設(shè)備直接對單片機(jī)控制來實(shí)現(xiàn)對無功補(bǔ)償裝置的控制，對于面板的設(shè)計就顯得猶為重要了，要使它功能齊全，操作方便，同時又不繁復(fù)。本次設(shè)計的對象是針對一個電力系統(tǒng)，一切當(dāng)然以穩(wěn)定安全為前提。取電網(wǎng) 電壓信號和主變側(cè)電流信號作為變壓器有載調(diào)壓和無功補(bǔ)償?shù)哪M輸入信號，并計算無功需求量、功率因數(shù)。隨著電力行業(yè)對提高電能質(zhì)量、降低線損的要求日益迫切， 10kV系統(tǒng)的無功補(bǔ)償問題受到越來越廣泛的關(guān)注。如線路在重負(fù)荷時， 哪怕 cosφ 已達(dá)到 （滯后），只要再投一組電容器不發(fā)生過補(bǔ)，也還會再投入一組電容器，使補(bǔ)償效果達(dá)到最佳的狀態(tài)。 無功功率（無功電流）型控制器。 舉例說明：設(shè)定投入門限；cosφ = （滯后）此時線路重載荷 ， 即使此時的無功損耗已很大，再投電容器組也不會出現(xiàn)過補(bǔ)償，但 cosφ 只要不小于 ，控制器就不會再有補(bǔ)償指令，也就不會有電容器組投入。提高功率因數(shù)以減少無功損耗是這類控制器的最終目標(biāo)。控制器是 無功補(bǔ)償裝置的指揮系統(tǒng)，采樣、運(yùn)算、發(fā)出投切信號，參數(shù)設(shè)定、測量、元件保護(hù)等功能均由補(bǔ)償控制器完成。 對于負(fù)荷較大且變化較快的工況 ，如： 電焊機(jī)、電動機(jī)的線路 采用動態(tài)補(bǔ)償方式或混合方式節(jié)能效果比較明顯，一 般電焊工作時間均在幾秒鐘以上，電動機(jī)啟動也在幾秒鐘以上，而動態(tài)補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)時間在幾十毫秒，按 40 毫秒考慮則從 40毫秒到 5秒鐘之內(nèi)是一個相對的穩(wěn)態(tài)過程，動態(tài)補(bǔ)償裝置能完成這個過程 ，但是高壓電力系統(tǒng)中并 沒有這么一段相對的穩(wěn)態(tài)過程并能量又有較大的變化，我們把它稱為瞬變或閃變，采用動態(tài)補(bǔ)償就要出問題并可能引發(fā)事故。 東華理 工大學(xué)長江學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計（論文） 方案要求及總體方案 5 混合投切方式實(shí)際上就是靜態(tài)與動態(tài)補(bǔ)償?shù)幕旌希徊糠蛛娙萜鹘M使用接觸器投切，而另一部分電容器組使用電力半導(dǎo)體器件。 通過補(bǔ)償裝置的控制器檢測供電系統(tǒng)的物理量，來決定電容器的投切，這個物理量可以是功率因數(shù)或無功電流或無功功率 。 投切方式的選擇 投切方式分為延時投切方式和瞬時投切方式兩種。 但 配電網(wǎng)規(guī)模巨大，負(fù)荷情況復(fù)雜，使用環(huán)境條件差 ， 因此合理選擇無功補(bǔ)償方案和補(bǔ)償技術(shù)意義重大 ，能有效提高系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，保證電網(wǎng)的電壓質(zhì)量，提高發(fā)輸電設(shè)備的利用率，降低 有功 電 網(wǎng)損 耗 和 減少發(fā)電費(fèi)用。 (3)降低線損 ,由公式△ P%=[(1cosφ )/cosφ ]X100%得出其中 cosφ 為補(bǔ)償后的功率因數(shù) ,cosφ 為補(bǔ)償前的功率因數(shù)則 cosφ cosφ ,所以提高功率因數(shù)后 ,線損率也下降了 。當(dāng)電路沒有并聯(lián)補(bǔ)償電容時，負(fù)載電流 IL 就是電路的總電流，設(shè)負(fù)載阻抗角 φ 1，負(fù)載電流IL向復(fù)平面虛數(shù)軸投影分量 IL′ =ILsinφ 1是負(fù)載電流的無功分量，負(fù)載電流 IL向復(fù)平面實(shí)數(shù)軸投影的分量 IL″ =IL cosφ 1 是負(fù)載電流的有功分量，這兩個電流分量就構(gòu)成了電路的有功功率與無功功率。 3) 平衡三相負(fù)荷 ,減少無功功率對電網(wǎng)的沖擊。如果是沖擊性無功功率負(fù)載 , 還會使電網(wǎng)產(chǎn)生劇烈的波動 ,甚至發(fā)生事故。 東華理 工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒論 2 無功功率補(bǔ)償?shù)淖饔? (1)由于無功功率的存在 ,對電網(wǎng)也會帶來不利的影響 ,主要表現(xiàn)在以下方面 : 1) 無功功率的增加 , 導(dǎo)致電流的增大和視在功率的增加 , 從而使發(fā)電機(jī)、變壓器、起動及控制設(shè)備和導(dǎo)線等電氣設(shè)備容量的增加。 無功功率補(bǔ)償?shù)母拍? (1)無功功率和有功功率一樣是輸配電網(wǎng)中不可缺少的組成部分 ,無功功率對供電系統(tǒng)和負(fù)載系統(tǒng)的正常運(yùn)行是十分重要的、也是必需的。 (7)因供電線路末端的輸出端電壓 U末端進(jìn)一步降低 ,致使用電設(shè)備的實(shí) 際輸出功率 P大大降低。 (3)降低了發(fā)、供電設(shè)備的利用率。而要緩解當(dāng)前乃至今后一個時期電力供需之間的矛盾 , 并從根本上解決問題 , 除了增加發(fā)電量這一主渠道外 ,采用各種節(jié)電措施 , 最大限度地利用現(xiàn)有各種電力設(shè)施資源也是非常重要的。 本裝置通過測量系統(tǒng)電壓和負(fù)荷電流，用單片機(jī)進(jìn)行控制，計算出負(fù)荷的無功功率作為控制量，得到晶閘管開關(guān)閉合或斷開的數(shù)據(jù)，并控制相應(yīng)的晶閘管開關(guān)，投入容量適合的電容器組，實(shí)現(xiàn)無功動態(tài)補(bǔ)償。供電系統(tǒng)中已經(jīng)有大量的無功補(bǔ)償裝置投入運(yùn)行，這對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定起到了一定的作用。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 基于單片機(jī)的功率補(bǔ)償設(shè)計 (軟件 ) 英文題目 Based on SCM power pensation design 摘 要 隨著電力系統(tǒng)對電能質(zhì)量要求的日益提高，電壓質(zhì)量對于電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行有著重要意義。利用變電站中電壓無功控制器 [7]自動調(diào)節(jié)有載變壓分接頭和并聯(lián)補(bǔ)償電容器組可以實(shí)現(xiàn)這一綜合控制。 無功控制器由單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，它集 數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、控制判斷和控制輸出于一身 大大的增加了運(yùn)算的速度并減少了人力資源。 關(guān)鍵詞： 無功功率， 相位 檢測 ， 無功補(bǔ)償， 單片機(jī)， 投切 電容 組 東華理工 大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） ABSTRACT ABSTRACT As the electric power system of power quality requirements for increasing the quality of voltage, the normal operation of the power system has important significance. Voltage can be maintained in qualified range directly affect the safety of electric power industry itself, System of reactive power, voltage tremendous influence to maintain the normal operation of power of reactive power balance situation is to improve the quality of the basic conditions of voltage. Voltage reactivepower integrated control can ensure voltage and react