【正文】 所有的XMIF信號(hào)處于正常驅(qū)動(dòng)模式 SPLK 0E8H,WDCR 。CLRC XF 。 =1。 a1[8]=((4)*3)/+adclo。 a1[0]=((4)*3)/+adclo。 // Enable Global interrupt INTM ERTM。 EALLOW。float adclo=。教授致以最誠(chéng)摯的謝意。以三相補(bǔ)償電納作為控制依據(jù),使得控制更加方便,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了負(fù)序和無(wú)功功率的綜合補(bǔ)償。所以該部分的設(shè)計(jì)也是此類控制器的另一個(gè)重點(diǎn)。 對(duì)于基波來(lái)講，每一個(gè)中斷周期正好對(duì)應(yīng)他的一個(gè)工頻周期。然后復(fù)位SEQ1，并對(duì)中斷標(biāo)志位INT FLAG SEQl清零，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)返回主程序。采樣時(shí)使用雙排序器模式，用SEQ1一次做六個(gè)A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換通道分別是05。所以數(shù)據(jù)調(diào)理電路實(shí)現(xiàn)的功能在前，數(shù)據(jù)采集軟件實(shí)現(xiàn)的功能在后。軟件系統(tǒng)的編制多采用模塊化編程思想作為指導(dǎo)，模塊化編程是按照功能把整個(gè)解決方案分割成若干子模塊，每個(gè)子模塊編制成具有某種標(biāo)準(zhǔn)接口的子程序或者函數(shù)，方便隨時(shí)調(diào)用。圖411是繼電器狀態(tài)輸出電路。第二部分由電壓比較器LM311組成，實(shí)現(xiàn)過(guò)零比較，同時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)滯環(huán)來(lái)抑制干擾和信號(hào)的震蕩，具體見(jiàn)圖48。鑒于此，本課題使用了一個(gè)針對(duì)本課題的簡(jiǎn)單方法。因?yàn)楦鶕?jù)電容器兩端電壓不能突變的特性，當(dāng)在電源電壓與電容器殘壓相差較大時(shí)，觸發(fā)晶閘管產(chǎn)生的沖擊電流很可能破壞晶閘管或給電源帶來(lái)高頻振蕩等不利影響。來(lái)自檢測(cè)通道的電流信號(hào)經(jīng)采樣電阻轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)后進(jìn)入in節(jié)點(diǎn)。圖44給出了ADC采集電路圖。也正是基于對(duì)這些模塊深入學(xué)習(xí)和研究，完成了對(duì)TMS320LF2407A控制電路板設(shè)計(jì)。 基于微控制器設(shè)計(jì)的SVC裝置的控制器運(yùn)算速度較慢，很難滿足復(fù)雜控制算法的要求及具有快速的響應(yīng)速度，而采用先進(jìn)的、功能強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理器DSP設(shè)計(jì)的數(shù)字化控制器則可以解決這一難題。 圖41 TMS320LF2407A芯片管腳圖42 TMS320LF2407A最小系統(tǒng)圖其基本構(gòu)成如圖43所示。均為8位增量計(jì)數(shù)器，前者用于監(jiān)控系統(tǒng)軟件和硬件工作，在CPU出錯(cuò)時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)；后者用于產(chǎn)生周期性的中斷請(qǐng)求。 ●片內(nèi)集成外設(shè) TMS320LF2407A片內(nèi)集成了豐富的外設(shè)，大大減少了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的元器件數(shù)量。通用定時(shí)器有四種可選擇的操作模式：停止/保持模式、連續(xù)增計(jì)數(shù)模式、定向增/減計(jì)數(shù)模式和連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式。 TMS320LF2407A采用增強(qiáng)的哈佛結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)部具有六條16位總線，即程序地址總線（PAB）、數(shù)據(jù)讀地址總線（DRAB）、數(shù)據(jù)寫地址總線（DWAB）、程序讀總線（PRDB）、數(shù)據(jù)讀總線（DRDB）、數(shù)據(jù)寫總線（DWEB），其程序存儲(chǔ)器總線和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器總線相互獨(dú)立，支持并行的程序和操作數(shù)尋址，因此CPU的讀/寫可在同一周期內(nèi)進(jìn)行。TMS320LF2407A是美國(guó)TI公司推出的新型高性能16位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器，它專門為數(shù)字控制設(shè)計(jì)，集DSP的高速信號(hào)處理能力及適用于控制的優(yōu)化外圍電路于一體，在數(shù)字控制系統(tǒng)中得以廣泛應(yīng)用。最佳補(bǔ)償位置公式為： (328)由于最佳補(bǔ)償位置是由計(jì)算開(kāi)始前，假設(shè)形成的，因此使用： (329)來(lái)確定最佳補(bǔ)償電流。導(dǎo)線電抗的計(jì)算配電工程中，架空線的各相導(dǎo)線一般不換位，為簡(jiǎn)化計(jì)算，假設(shè)各相電抗相等。其過(guò)程是：(1) 按下式確定點(diǎn) (310)(2) 過(guò)點(diǎn)畫點(diǎn)線I與原始負(fù)荷曲線F(x)平行；(3) 找點(diǎn)，使。由此可見(jiàn)，電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題是一個(gè)多目標(biāo)、多變量、多約束的混合非線性規(guī)劃問(wèn)題，其優(yōu)化變量既有連續(xù)變量（如節(jié)點(diǎn)電壓）又有離散變量（如變壓器調(diào)壓檔位、無(wú)功補(bǔ)償裝置組數(shù)等），使得整個(gè)優(yōu)化過(guò)程十分復(fù)雜，特別是優(yōu)化過(guò)程中離散變量的處理更增加了優(yōu)化問(wèn)題的難度。表21 各種補(bǔ)償裝置的比較補(bǔ)償裝置應(yīng)用場(chǎng)所主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)并聯(lián)電容器變電所及用戶安裝地點(diǎn)靈活，可分散也可集中安裝；容量可任意選擇；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,投資省，運(yùn)行維護(hù)方便、經(jīng)濟(jì)，容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化控制；功耗小調(diào)節(jié)容量階梯形變化，不連續(xù)；補(bǔ)償容量隨電壓變化而變化；對(duì)諧波有放大作用；投切時(shí)有沖擊電流；補(bǔ)償母線附近發(fā)生短路電流是助長(zhǎng)沖擊電流并聯(lián)電抗器高、中壓變電所及線路中點(diǎn)吸收線路容性無(wú)功，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資省，運(yùn)行維護(hù)方便、經(jīng)濟(jì)容量固定，分組投切時(shí)，調(diào)節(jié)容量階梯性變化，不平滑靜止補(bǔ)償器高、中壓變電所能升高或降低電壓，可連續(xù)調(diào)節(jié)，性能好，響應(yīng)速度快，僅有510ms產(chǎn)生諧波，投資大調(diào)相機(jī)大型變電所及大用戶可連續(xù)平滑的調(diào)節(jié)電壓，諧波少投資大，旋轉(zhuǎn)裝置維護(hù)復(fù)雜，響應(yīng)速度較慢第3章 無(wú)功補(bǔ)償容量和位置優(yōu)化的計(jì)算在電力市場(chǎng)條件下，供電電壓質(zhì)量是電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，而供電質(zhì)量的好壞主要取決于電力系統(tǒng)無(wú)功潮流分布是否合理。隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，20世紀(jì)80年代以來(lái)，一種更為先進(jìn)的靜止型無(wú)功補(bǔ)償裝置出現(xiàn)了，這就是采用自換相變流電路的無(wú)功補(bǔ)償，有人稱為靜止無(wú)功發(fā)生器(Static Var GeneratorSVG)，也有人稱其為高級(jí)靜止無(wú)功補(bǔ)償器(Advanced Static Var CompensatorASVC)或靜止調(diào)相器(Static Condenser—STATCON)。20世紀(jì)70年代以來(lái)，同步調(diào)相機(jī)開(kāi)始逐漸被靜止型無(wú)功補(bǔ)償裝置(Static Var Compensator—SVC)所取代，目前有些國(guó)家己很少使用同步調(diào)相機(jī)。只要改變同步調(diào)相機(jī)的勵(lì)磁，就可以平滑地改變它的無(wú)功功率地大小及方向，因而可以平滑地改變所在地區(qū)的電壓。當(dāng)并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償裝置沒(méi)有投入時(shí)，支路的電流有效值為： (27)支路的電抗為： (28)這時(shí)，電源輸出的電流等于支路吸收的電流，電源的功率因數(shù)為： (29)當(dāng)并聯(lián)補(bǔ)償裝置投入時(shí)，支路的電流保持不變，并聯(lián)補(bǔ)償裝置支路的電流有效值為： (210)補(bǔ)償裝置支路的電抗為： (211)這時(shí)，電源輸出的電流等于支路吸收的電流，電源的功率因數(shù)為： (212)由式(212)可知，投入并聯(lián)補(bǔ)償裝置后，電源的功率因數(shù)將增大，特別是當(dāng)時(shí)，電源的功率因數(shù)為1。如果感性負(fù)荷所需的無(wú)功功率得不到就地補(bǔ)償?shù)脑?，?shì)必由發(fā)電機(jī)來(lái)供給，即電器設(shè)備與電源之間存在大量的功率交換。由于原動(dòng)機(jī)的效率是按有功功率來(lái)衡量的，當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的視在功率一定時(shí)，一旦發(fā)電機(jī)偏離額定工作狀態(tài)，無(wú)論是提高功率因數(shù)多發(fā)出有功、還是降低功率因數(shù)多發(fā)出無(wú)功，均會(huì)導(dǎo)致原動(dòng)機(jī)效率的降低，不能使發(fā)電機(jī)得到充分的利用。對(duì)于用電單位，無(wú)功造成較低的功率因數(shù)會(huì)提高用電成本，引起終端電壓的波動(dòng)，降低了用電的穩(wěn)定性和可靠性。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，對(duì)電力的需求日益增長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)供電可靠性和供電質(zhì)量提出了更高的要求。電能在電網(wǎng)中的傳輸可以理解為功率潮流的流動(dòng)。(1)本文提出的負(fù)序和無(wú)功的綜合補(bǔ)償方法,比單獨(dú)無(wú)功功率補(bǔ)償方法效果更好。而要達(dá)到和實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，不采用新技術(shù)手段和自動(dòng)化手段難以實(shí)現(xiàn)。因此，在我國(guó)配網(wǎng)網(wǎng)損較高的情況下，自動(dòng)化更應(yīng)有所作為。提倡無(wú)功就地補(bǔ)償應(yīng)當(dāng)成為這個(gè)轉(zhuǎn)變的重要內(nèi)容之一來(lái)考慮。但自改革開(kāi)放以來(lái)，在照明用電上推廣熒光燈和節(jié)能燈，；特別嚴(yán)重的是家用電器迅速普及，；只有電熱水器屬于電阻負(fù)荷，功率因數(shù)比較高。但最近的一些信息表明，無(wú)功問(wèn)題已經(jīng)受到很大的重視。電壓/無(wú)功優(yōu)化控制是饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的一項(xiàng)基本功能，其內(nèi)容是指針對(duì)每一運(yùn)行方式(實(shí)時(shí)方式和研究方式)調(diào)整無(wú)功電源、電容器和變壓器抽頭，在保持各母線電壓合格條件下盡可能降低網(wǎng)損。以前供電部門無(wú)功補(bǔ)償管理出發(fā)點(diǎn)主要放在用戶側(cè)，比較重視和注意補(bǔ)償用戶負(fù)荷的功率因數(shù)，而不是立足于降低整個(gè)電網(wǎng)的損耗。 DSP。本設(shè)計(jì)介紹了功率理論的發(fā)展，以及常用的無(wú)功補(bǔ)償方式的原理和特點(diǎn)，同時(shí)重點(diǎn)介紹了瞬時(shí)無(wú)功功率理論以及以此為基礎(chǔ)的TSC無(wú)功補(bǔ)償控制器。在硬件方面，本文設(shè)計(jì)了基于LF2407A DSP芯片的TSC控制器、控制器外圍電路及主電路三大模塊。 Reactive power pensation。例如，為提高某電力用戶負(fù)荷的功率因數(shù)，則安裝或增設(shè)一臺(tái)補(bǔ)償裝置，這固然會(huì)對(duì)降損有所幫助，但是如果要實(shí)現(xiàn)科學(xué)、有效的降損，還需要通過(guò)計(jì)算無(wú)功潮流，確定電網(wǎng)各點(diǎn)的最優(yōu)補(bǔ)償量、補(bǔ)償方式，才能發(fā)揮無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖畲笮б?。作為?jì)劃它能完成一天(或一周)的電壓/無(wú)功調(diào)度曲線，同時(shí)盡量減少電容器和斷路器的頻繁投切；取實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式，提出解除電壓越限和降低網(wǎng)損方案，供調(diào)度員參考和進(jìn)行實(shí)時(shí)電壓/無(wú)功控制。這是因?yàn)椋簾o(wú)功補(bǔ)償有著巨大的效益無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)適用于電力系統(tǒng)及各行業(yè)用電單位。節(jié)能燈雖然可以節(jié)約有功電力和電量，但節(jié)能燈消耗了大量無(wú)功電力和無(wú)功電量，在推廣節(jié)能燈時(shí)，只講節(jié)約有功，不講多消耗無(wú)功，不采取補(bǔ)償措施是不妥當(dāng)?shù)摹＿@可以從以下兩方面來(lái)說(shuō)明：(1) 要建立起無(wú)功也是資源，要像節(jié)約有功一樣來(lái)節(jié)約無(wú)功的觀念。目前，國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始使用一些新型、快速的無(wú)功優(yōu)化設(shè)備。因?yàn)槲覈?guó)大部分中、低壓配電網(wǎng)設(shè)備陳舊，配電變壓器一般是不采用有載調(diào)壓，SZ型有載調(diào)壓變壓器使用中不安裝調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所以實(shí)際上也是不能調(diào)整的。 (2)現(xiàn)在大多數(shù)控制器是把需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率作為控制信號(hào),本文通過(guò)計(jì)算直接得到需要補(bǔ)償?shù)睦硐胙a(bǔ)償導(dǎo)納,并以此為基準(zhǔn)對(duì)靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行控制,更加方便快捷。功率潮流可分為有功潮流和無(wú)功潮流兩種。由于負(fù)荷的不斷增長(zhǎng)、電源的大幅增加和電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，可能造成系統(tǒng)的無(wú)功潮流分布不盡合理及局部地區(qū)的無(wú)功嚴(yán)重不足、電壓水平普遍較低的情況。降低設(shè)備的有效容量由于電氣設(shè)備的視在功率是一定的，無(wú)功功率的輸送占用了設(shè)備、線路的有效容量，從而降低了設(shè)備的使用效率。配電網(wǎng)絡(luò)中感性負(fù)荷較多。大量的無(wú)功電流在負(fù)荷之間流動(dòng)，造成電網(wǎng)電能的消耗，降低電源的功率因數(shù)。顯然，當(dāng)時(shí)，欠補(bǔ)償；當(dāng)時(shí)，過(guò)補(bǔ)償。自20世紀(jì)30年代以來(lái)的幾十年中，同步調(diào)相機(jī)在電力系統(tǒng)中作為有源的無(wú)功補(bǔ)償曾一度發(fā)揮著主要作用，所以被稱為傳統(tǒng)的無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置。早期的靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置是飽和電抗器(Saturated Reactor—SR)型的，1967年英國(guó)GEC公司制成了世界上第一批該型無(wú)功補(bǔ)償裝置 [16][17] 。最近，日本和美國(guó)己分別有數(shù)臺(tái)裝置投入實(shí)際運(yùn)行[4]。對(duì)電力系統(tǒng)無(wú)功電源的合理配置和對(duì)無(wú)功負(fù)荷的最佳補(bǔ)償，是維持電壓水平和提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的重要手段，同時(shí)還可以降低有功和無(wú)功網(wǎng)損，使電力系統(tǒng)能夠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。如果裝設(shè)電容器的費(fèi)用略而不計(jì)，即令； 如果裝設(shè)電容器的費(fèi)用略而不計(jì)，為使總節(jié)約值最大，裝設(shè)己知位置的最佳電容電流將由下式給出： (35)其中： (36)即為折合后等效均勻配電線路中線段中無(wú)功電流的平均值。第四步：向第二步那樣，確定，使其滿足： (311)第五步：如同第三步，按下述方法確定：(1)按下述方法確定點(diǎn) (312)(2)過(guò)點(diǎn)畫點(diǎn)線Ⅱ平行于F(x)；(3)找點(diǎn)，使。另外，線路容抗?？珊雎圆挥洠虼?，導(dǎo)線電抗實(shí)際上是感抗值。最佳補(bǔ)償容量定理為： (330)但在使用中，卻使用此公式來(lái)求補(bǔ)償平衡點(diǎn)： (331) 再根據(jù)求出的補(bǔ)償平衡點(diǎn)，求出第點(diǎn)的最佳補(bǔ)償位置。 ●系統(tǒng)組成 TMS320LF2407A系統(tǒng)組成包括：40MHz、　CPU、片內(nèi)存儲(chǔ)器、事件管理器模塊、片內(nèi)集成外圍設(shè)備。 ●存儲(chǔ)器配置 TMS320LF2407A地址映象被組織為三個(gè)可獨(dú)立選擇的空間：程序存儲(chǔ)器（64K）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（64K）、輸入/輸出（I/O）空間（64K）。② 全比較單元。 ① 串行通信口。④ 數(shù)字I/O。按功能可分為:DSP控制器模塊、控制器外圍電路模塊(數(shù)據(jù)采集與脈沖調(diào)制)以及主電路(電容器組)模塊。目前國(guó)外已有多種靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置采用DSP芯片作為系統(tǒng)的控制核心。檢測(cè)采樣電路檢測(cè)控制所需的系統(tǒng)變量和補(bǔ)償變量，如電壓、電流的采樣。圖44 ADC接口電路 圖45給出了電源接口電路圖。圖46電壓電流檢測(cè)電路 本設(shè)計(jì)中對(duì)電流的控制主要涉及無(wú)功電流，而對(duì)無(wú)功電流的獲取采用瞬時(shí)無(wú)功理論檢測(cè)方法。通常我們會(huì)借助很多方法來(lái)確保這一時(shí)刻的獲得，本文對(duì)這部分采用了簡(jiǎn)單實(shí)用的設(shè)計(jì):用光電禍合器進(jìn)行零電壓檢測(cè)，即兩端電壓過(guò)零時(shí)光禍輸出高電平信號(hào)，與其他信號(hào)綜合后送到驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)，當(dāng)電壓差比較大時(shí)，光禍輸出低電平信號(hào)禁止觸發(fā)脈沖的產(chǎn)生。具體過(guò)程是:由DSP的工/0口給出高電平信號(hào)，結(jié)合光禍給出的高電平信號(hào)，啟動(dòng)下級(jí)電路調(diào)制出大功率的高電平觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)晶閘管。圖48觸發(fā)同步信號(hào)電路該負(fù)載電路由電阻和電感組成，主要用于產(chǎn)生3組無(wú)功功率，通過(guò)調(diào)節(jié)電感L可以改變無(wú)功功率的大小。當(dāng)控制器發(fā)出低電平輸出信號(hào)時(shí)，光禍導(dǎo)通，三極管T5導(dǎo)通，繼電器J5得電，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。模塊化編程有利于軟件系統(tǒng)的清晰和程序模塊的重復(fù)利用。數(shù)據(jù)調(diào)理電路的功能是用硬件實(shí)現(xiàn)的；控制投切算法是整個(gè)系統(tǒng)軟件的核心，