【正文】 少投切次數(shù)，或電容器組中串汝小值電抗器 運(yùn)行電壓升高使電容器過(guò)電流。 對(duì)集中補(bǔ)償?shù)母唠妷弘娙萜鹘M中，為了保證其安全運(yùn)行，應(yīng)另建電容器室，通過(guò)電纜和熔斷器連接到母線(xiàn)上。 1）影響電器器安全運(yùn)行的因數(shù) 安裝，接線(xiàn)不符合安全技術(shù)要求 電容器的接線(xiàn)也有許多值得注意的 地方，否則影響安全。這樣電容就處于放電狀態(tài)。 KA（ 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7， 8）是繼電器觸頭，用來(lái)控制控制主控電路的通斷。其主要功能是實(shí)現(xiàn)電容的投切，以及手動(dòng)和自動(dòng)的切換。因此就構(gòu)成了一個(gè)完整的繼電器驅(qū)動(dòng)電路。為了防止 MC1416 組件反向擊穿，可使用內(nèi)部保護(hù)二極管。靜態(tài)顯示的優(yōu)點(diǎn)是CPU 不必頻繁為顯示服務(wù)。它是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成的，當(dāng)發(fā)光二極管接通時(shí)，響應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)發(fā)亮。 0At ? 時(shí)，負(fù)載為感性的，即電壓超前； 0At ? 時(shí)，負(fù)載為容性的，即電流超前。采用中斷方式進(jìn)行高速輸入，其步驟如下： 通過(guò) IOC0 寄存器確定 HSI 允許輸入端 通過(guò) IOC1 最高位設(shè)置 HSI 數(shù)據(jù)有效中斷方式、 通過(guò) HSI 方式寄存器確定 HSI 輸入事件的觸發(fā)方式 因數(shù)的確定 如前所說(shuō)，本系統(tǒng)的功率因數(shù)的計(jì)算是將相電壓和相電流通過(guò)比較器轉(zhuǎn)為一定幅值的方波，再送如單片機(jī) 8098 的高速輸入口 HSI0 和 HSI1 口，然后通過(guò) HSI 內(nèi)的定時(shí)器（ T1），可以很方便的求出電壓，電流的相位差。 HSI 數(shù)據(jù)有效中斷方式由 IOC1 寄存器中的 D7 位決定，保持寄存器加載后產(chǎn)生中斷的方式 適合于單個(gè) HSI 引腳事件或事件變化緩慢的場(chǎng)合，另一種中斷適合于多個(gè) HSI 引腳同時(shí)輸入快速變化事件的場(chǎng)合。某位為 1 表示輸入允許；為 0 表示輸入禁止，對(duì)應(yīng)腳上觸發(fā)的事件不能進(jìn)入 FIFO 中。 圖 狀態(tài)寄存器 （ 4） HSI 時(shí)間寄存器（ 04H，只讀） HSI 時(shí)間寄存器（ HSI— TIME）為 16 位，其值是從保持寄存器中取的T1 值，該值是最先進(jìn)入 FIFO 中的事件時(shí)刻 T1 的計(jì)數(shù)值。 （ 3） HSI 狀態(tài)寄存器（ 06H，只讀） HSI 狀態(tài)寄存器（ HIS— STATUS）中有 4 位來(lái)自保持寄存器，可用來(lái)了解記錄哪些時(shí)刻引腳信號(hào)發(fā)生了變化。 （ 2） HSI 方式寄存器 每條高速輸入線(xiàn)均有 4 中事件觸發(fā)方式，由高速輸入方式寄存器（ HISMODE）負(fù)責(zé)選定。 輸入引腳的控制 HIS 共有 4 個(gè)輸入引腳，即 HSI0~HSI3，其中 HSI2， HSI3 與 HSO4， HSO5復(fù)用，其功能的選擇分別有 IOC0， IOC1 控制。 （ 3）算放大器的輸出，經(jīng)過(guò)光電耦合 TSL117 隔離后，輸入到 8098單片機(jī)的高速輸入端（ HSI0， HSI1）由單片機(jī)進(jìn)行編程運(yùn)算得到相位差和功率因數(shù)。 設(shè)采樣模擬信號(hào)值為 Vin，模擬地與數(shù)字地共為一點(diǎn)，且其電平值為ANGNDV ，那么， 10 位 ADC 的轉(zhuǎn)換結(jié)果可以用下述公式計(jì)算： A N G N DREFA N G N DIN VV VVD ??? *1023 。當(dāng)晶振頻率 fosc=12MHz 時(shí)， ?T =42μ s。 10位 ADC 具有以下特點(diǎn)： ①逐次逼近法進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其工作原理與廣為應(yīng)用 ADC0809 芯片基本相同，但轉(zhuǎn)換精度和分辨率明顯要高于 ADC0809。 8098 單片機(jī)內(nèi)部的保持器為零階保持器，當(dāng)某一路模擬量進(jìn)入該采樣保持器后，其變化規(guī)律如圖 。 圖 AD_RESUL 的數(shù)據(jù)格式如圖 所示。但應(yīng)該注意，當(dāng)某次轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行時(shí)，若啟動(dòng)另一次新的轉(zhuǎn)換，將會(huì)使正在進(jìn)行的轉(zhuǎn)換被取消。多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)受 A/D 命令寄存器控制。 電流和電壓信號(hào)在處理的前后波形圖下 所示。 13 因此電流信號(hào)經(jīng)過(guò) I/V 變換，和電壓調(diào)理電路后，就變成了 0~5V 的電壓信號(hào)，滿(mǎn)足了 8098 單片機(jī)的要求 2．電壓檢測(cè)電路 如圖 所示，電壓互感器輸出電壓為 ui 經(jīng)過(guò)差動(dòng)放大器放大后得到 10~10 的電壓，和電流檢測(cè)電路一樣，經(jīng)過(guò)電壓調(diào)理電路后得到 0~5V的電壓，再輸入到 8098 的模擬量輸入口。 因此（ R2+R22`） /（ R1+R2+R2`） =1/5。得到 u=u+=2V。再者： ()/R3=(u+10)/R4 得到 R3/R4=1/4。電流 i 經(jīng)過(guò)I/V 變換，變化成為 電壓信號(hào)。 自帶 4 通道 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，當(dāng)晶振為 12MHz 時(shí)， A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)間為22us。在時(shí)鐘的指揮下， 8098 單片機(jī)既能對(duì)數(shù)字 /模擬信號(hào)進(jìn)行處理，又可以和外部世界交換信息。目前，在我過(guò)市場(chǎng)較為流行。本次設(shè)計(jì)采用的電流互感器型號(hào)為。 2．電流互感器 測(cè)量高壓線(xiàn)路的電流，或測(cè)量大電流不宜將儀表直接接入電路，而用一臺(tái)有一定的電壓比的升壓變壓器，即電流互感器將高壓線(xiàn)路隔開(kāi)。 互感器必須考慮誤差問(wèn)題。 6) 諧波保護(hù)功能：串聯(lián)電抗器，用以消除諧波。 9 3 無(wú)功補(bǔ)償控制器的硬件設(shè)計(jì) 在一系列的理論分析后，以下將對(duì)本次課題的重點(diǎn)：以 8098 單片機(jī)為核心的無(wú)功補(bǔ)償控制器的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。 在裝設(shè)補(bǔ)償電容以前，網(wǎng)絡(luò)電壓可用下述表達(dá)式計(jì)算 221 UQXPRUU ??? (24) 裝設(shè)補(bǔ)償電容后，電源電壓 U1 不變，變電所母線(xiàn)電壓 U2 升到 U2`，且` )(` 221 U XPRUU c???? 所以`` 222 U XQUUU C???? XUUQc ?? `2 式中 U2`—— 投入電容后母線(xiàn)的電壓值（ KV） Δ U—— 投入電容后母線(xiàn)電壓的增量。這是因?yàn)樵诠β室驍?shù)下， cosΦ曲線(xiàn)的上升率變小，因此，提高功率因數(shù)所需要的補(bǔ)償容量將要響應(yīng)的增加。( ???????? tgtgQtgtgPQ pjpjC (23) 或?qū)懗? )139。由于用戶(hù)負(fù)荷有一定的波動(dòng)性，故推薦選用自動(dòng)投切方式，此法對(duì)電容器的保護(hù)比前倆種更可靠。有很多的低壓配電網(wǎng)中的變壓器，尤其是農(nóng) 網(wǎng)配電變壓器，普遍存在于負(fù)荷輕的現(xiàn)象。隨機(jī)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，無(wú)功補(bǔ)償投入，用電設(shè)備停止運(yùn)行時(shí)，補(bǔ)償裝置也退出，不需要頻繁的調(diào)整補(bǔ)償容量。搞好低壓補(bǔ)償，不但可以減輕上一級(jí)電網(wǎng)補(bǔ)償?shù)膲毫?，而且可以提高用?hù)配電變壓器的利用率，改善用戶(hù)功率因數(shù)和電壓質(zhì)量，并有效降低電能損失。 圖 圖中的用電負(fù)荷總電流 I 可以分解為有功電流分量 ip 和無(wú)功電流分量 iq（電感性的）。同一臺(tái)變壓器，因?yàn)樨?fù)荷的功率因數(shù)的提供可供 200 5 千瓦負(fù)荷，是相當(dāng)可觀(guān)的。此外，調(diào)相機(jī)，同步電動(dòng)機(jī)等也可以作為無(wú)功補(bǔ)償裝置。無(wú)功功率在電力網(wǎng)元件中流動(dòng)，將會(huì)在電力網(wǎng)元件中引起電壓損耗和功率損耗。 第五章 結(jié)論 對(duì)全文的總結(jié)以及展望 4 2 無(wú)功 功率補(bǔ)償原理 電力網(wǎng)中的變壓器和電動(dòng)機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，磁場(chǎng)具有的磁場(chǎng)能是由電源供給的。然而，許多電網(wǎng)仍存在補(bǔ)償不足，調(diào)節(jié)手段落后，電壓偏低，損耗增大等問(wèn)題。 國(guó)內(nèi)，無(wú)功補(bǔ)償主要采用變電站 集中補(bǔ)償和企業(yè)就地補(bǔ)償兩種形式。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢(shì) 目前，在城市配電網(wǎng)公用變壓器低壓側(cè)，由于用戶(hù)家用電器感性負(fù)載的不斷增加，使得其功率因數(shù)較低，導(dǎo)致公用變壓器低壓側(cè)線(xiàn)路損耗大，供電電壓指標(biāo)不能滿(mǎn)足用戶(hù)要求。該方法優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)和控制簡(jiǎn)單、造價(jià)低，缺點(diǎn)是對(duì)工業(yè)電弧爐、電焊機(jī)等動(dòng)態(tài)負(fù)荷難以達(dá)到理想的補(bǔ)償效果。 系統(tǒng)補(bǔ)償通常指對(duì)交流輸配電系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償，目的是維持電網(wǎng)樞紐點(diǎn)處的電壓穩(wěn)定，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增大線(xiàn)路的輸送能力以及優(yōu)化無(wú)功潮流、降低線(xiàn)損等。 2 無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆诸?lèi) 無(wú)功補(bǔ)償可以分為串聯(lián)補(bǔ)償和并聯(lián)補(bǔ)償。因此，能根據(jù)負(fù)荷無(wú)功功率的變化對(duì)分組的補(bǔ)償電容器組進(jìn)行自動(dòng)投切以實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)难b置，目前在國(guó)內(nèi)外得到 廣泛應(yīng)用。 課題 研究的目的和意義 目前，低壓電網(wǎng)中的負(fù)荷大部分是感性負(fù)載，因此在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器可以供給感性電抗消耗的部分無(wú)功功率。因此，利用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)正成為當(dāng)前世界各國(guó)電力設(shè)計(jì)及決策人員的共識(shí)，無(wú)功補(bǔ)償裝置的投資己被列入電力投資的整體規(guī)劃中，成為一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)。 III The optimal planning of distribution work reactive power pensation Student: Hu Kehan teachers: Wang Guide Abstract This thesis is to design a controller which is under background of the reconstruction of the reactive power the bination of reactive power cotroller and eletric power system measurement ,this drivce’s working theory is based on the realtime data of the eletric power system and it’s intention is to plete the most felicitious pensation for the reactive power which is exits in the 220V electric power main part of the thesis includes the ameliorating of the which es from the reactive power pensate,the most felicitous pensating position and the hardware and the software design. This device’s hardware core is the 16bit MCU which has many merits such as high operating speed .the software design adopts language of semble language which is a special advanced programming language and in the process of program ,we use the method of modularization which can improve the universal trait of the program and simplify the device’s maintenance. The device has simple interface of manmachine operating. Key words: reactive power pensation。本文主要研究了對(duì)電網(wǎng)性能的改善，電網(wǎng)最佳補(bǔ)償點(diǎn)的位置和 容量配置，及控制器的軟，硬件設(shè)計(jì)。作為無(wú)功補(bǔ)償控制器和電網(wǎng)監(jiān)測(cè)器的統(tǒng)一體，該裝置以實(shí)時(shí)的電網(wǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，以低壓網(wǎng)（ 220V）為補(bǔ)償對(duì)象。 關(guān)鍵詞： 無(wú)功補(bǔ)償 ； 電力電容 ； 單片機(jī)。低壓電網(wǎng)中，隨著居民生活水平的提高和家用電器的普及，以及小工業(yè)用戶(hù)的增多，電網(wǎng)的功率因數(shù)大都比較低，尤其是電力電子裝置的應(yīng)用日益廣泛，而大多數(shù)電力電子裝置的功 率因素很低，造成電網(wǎng)供電質(zhì)量下降，也給電網(wǎng)帶來(lái)額外負(fù)擔(dān)。因此，大力提高電網(wǎng)功率因素，降低線(xiàn)損，節(jié)約能源，挖掘發(fā)電設(shè)備的潛力，是當(dāng)前電力網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)。而并聯(lián)電容器只能補(bǔ)償固定無(wú)功，容易造成過(guò)補(bǔ)或欠補(bǔ)，無(wú)法滿(mǎn)