【正文】 電流平方放到 12H13H 中NEXT3:MOV A,08HMOV B,09HMUL AB 　　　。電壓平方放到 10H11H 中NEXT2:MOV A，R6MOV 09H，A 　　　　　。電壓擴(kuò)大 10 倍MOV B,10HMUL AB 　　　。START 出現(xiàn)上升沿，ADC0809 復(fù)位NOPNOPNOPNOPNOPJNB ,$ 　　　　　。在設(shè)計(jì)過(guò)程和論文的撰寫中，也得到了我的許多朋友和同學(xué)們的大力幫助，給我提出了許多寶貴意見(jiàn)。今后本控制器在以下幾方面還有待提高：(1) 優(yōu)化采樣電路，使采樣數(shù)據(jù)更為精確。90.??隨器補(bǔ)償應(yīng)以配變?nèi)萘康?6%～8%選擇電容器容量效果較好，因?yàn)檫@大約相當(dāng)于配電變壓器空載時(shí)的無(wú)功功率，又電容器補(bǔ)償容量可近似為 ，21CUQ?則本次設(shè)計(jì)一共設(shè)了 3 組容量為 25FP 電容器組，方便控制和調(diào)節(jié)補(bǔ)償容量，采用三相共同補(bǔ)償。kVA(2) 平均功率因數(shù)平均功率因數(shù)是指在某一時(shí)間內(nèi)的功率因數(shù)，也稱加權(quán)平均功率因數(shù)。3．4．2 固態(tài)繼電器固態(tài)繼電器（Solid State Relay,縮寫 SSR） ，是由微電子電路，分立電子器件，電力電子功率器件組成的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)。它具有以下特點(diǎn):(1) 超低失調(diào)電壓: P?10(2) 超低溫漂: V.?(3) 超低失調(diào)電流: nA?(4) 高開(kāi)環(huán)增益:134 dB(5) 寬供電范圍: 18~2OPA2277 具有連續(xù)的供電范圍 ，這使它不像大多數(shù)的 OP 系列V18~2?運(yùn)放局限于固定的工作電壓。 起抗干擾作用，其數(shù)值不得大于 400 。50PPM， 的功率要求有 2 倍的余量。r 約為 , 取 。mA性能指標(biāo)：表 表 SPT204A 主要參數(shù)輸入電流 2mA最大電流 常通 10 A輸出電流 2 線性范圍 0～10 ( 5% )m1Ri輸入電壓 串聯(lián)電阻后 50～1000 V可耐沖擊電流 100 * 1 秒輸出電壓 50 ～8 （運(yùn)放輸出）V隔離耐壓 2500 acV匝數(shù)比 1:1 使用溫度 50℃～+65℃(2) 精密電流互感器 SCT254AK SCT254AK 是一款精密電流互感器，輸入額定電流為 5 ，額定輸出電流為A 。5 R/WR/W 為讀寫信號(hào)線，高電平(1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平(0)時(shí)進(jìn)行寫操作。本系統(tǒng)采用 MAXIM 公司的低成本微處理器監(jiān)控芯片 MAX813L 構(gòu)成硬件狗 [7]，與 AT89C51 的接口電路如圖 所示。單片機(jī)啟動(dòng)ADC0809 后，延遲 10 ，檢測(cè) EOC，若 EOC=0 則 A/D 轉(zhuǎn)換沒(méi)有結(jié)束，繼續(xù)s?檢測(cè) EOC 直到 EOC=1。首先送出口地址并以信號(hào)有效時(shí)，OE 信號(hào)即有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機(jī)接受。為此可采用下述三種方式。START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。 (9) CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。 (2) IN0～I(xiàn)N7：8 路模擬量輸入端。 (3) 轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100 (時(shí)鐘為 640 時(shí))，130 （時(shí)鐘為 500 時(shí)） 。1C2對(duì)外接電容 、 雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振12蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，推薦電容使用 ，而如使用陶瓷諧振器適宜選擇pF103?。欲使 CPU 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H—FFFFH） ，EA 端必須保持低電平（接地） 。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。對(duì) P3 口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（）和輸入（） 。P0~P3 為可編程通用 I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中，P0 端口（ 32~39 腳）被定義為 N1 功能控制端口，分別與 N1 的相應(yīng)功能管腳相連接，13 腳定義為 IR 輸入端，10 腳和 11 腳定義為 I2C 總線控制端口，分別連接 N1 的 SDAS（18 腳）和 SCLS（19 腳）端口，12 腳、27 腳及 28 腳定義為握手信號(hào)功能端口，連接主板 CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測(cè)及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。(9) 2 個(gè)讀寫中斷口線，3 級(jí)加密位。主要功能特性(1) 兼容 MCS51 指令系統(tǒng)。(2) 工作方式：動(dòng)態(tài)跟蹤，邏輯判斷，自動(dòng)及時(shí)補(bǔ)償容量。上述三種補(bǔ)償方式均可對(duì)特定種類無(wú)功負(fù)荷實(shí)現(xiàn)“就地平衡” 的無(wú)功補(bǔ)償，降損節(jié)能效果好。更具有投資少、占位小、配置靈活、維護(hù)簡(jiǎn)單方便、事故率低等優(yōu)點(diǎn)。此時(shí)， 的波形和)(tIr相同，即電壓和電流的相位相同。當(dāng)并聯(lián)電容器投入運(yùn)行時(shí)，流入電容器的容性電流 與 方向相CI反，故可抵消一部分 使電感性電流分量 降低為 ，總電流由QIQIQI??39。os?S39。2．1 無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑頍o(wú)功補(bǔ)償?shù)幕驹硎牵喊丫哂腥菪怨β守?fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接同一電路，能量在兩種負(fù)荷之間相互交換。磁場(chǎng)所具有的磁場(chǎng)能是由電源供給的。首先是對(duì)無(wú)功補(bǔ)償中普遍存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，其次是分析對(duì)無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算方案。補(bǔ)償器的電流 ，此電流可隨 角的變化而變化為感性或容性，這LCii??樣就改變了 FCTCR 的無(wú)功功率，并可連續(xù)均勻的調(diào)節(jié)。裝置根據(jù)無(wú)功電流的大小來(lái)決定投入電容組數(shù)。(2) 是作為無(wú)功輸出的調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)。但同步補(bǔ)償器成本高，安裝復(fù)雜，維護(hù)困難，使其推廣使用受到限制。輸電線路中無(wú)功功率的存在，不僅占用輸電線路和設(shè)備容量，并且系統(tǒng)中流動(dòng)的無(wú)功功率會(huì)導(dǎo)致電壓降落，影響電壓質(zhì)量和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，對(duì)用電設(shè)備產(chǎn)生影響。故此大量的無(wú)功不適應(yīng)于遠(yuǎn)距離的傳輸，無(wú)功功率一般采取分層分區(qū)平衡、就近補(bǔ)償?shù)脑瓌t。系統(tǒng)采用 單片機(jī)，該單片機(jī)是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，5289CAT高性能的 CMOS 8 位單片機(jī)，具有運(yùn)算速度高，實(shí)時(shí)性好的特點(diǎn)；軟件則使用匯編語(yǔ)言進(jìn)行編譯；人機(jī)操作界面采用 LCD 顯示,顯示效果較好；A/D 轉(zhuǎn)換采用 ，是一款比較實(shí)用的 A/D 轉(zhuǎn)換裝置。該裝置可跟蹤電網(wǎng)無(wú)功功率0D的變化并自動(dòng)補(bǔ)償,實(shí)現(xiàn)了無(wú)功補(bǔ)償裝置的優(yōu)化運(yùn)行,具有體積小、原理簡(jiǎn)單、智能投切等優(yōu)點(diǎn)。在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大量的沖擊性質(zhì)的負(fù)荷如電弧爐、軋機(jī)、電氣化鐵路等接入電網(wǎng)，由于其呈現(xiàn)的沖進(jìn)性無(wú)功特性核非線性負(fù)荷特性，對(duì)電能質(zhì)量造成了巨大的污染。因此，在電網(wǎng)規(guī)劃和運(yùn)行中，必須控制無(wú)功功率，限制其在系統(tǒng)中的流動(dòng)。隨著近代電力電子技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展 [3]，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)也隨之發(fā)展。由于電力電子器件的高開(kāi)關(guān)頻率，使其能夠方便地控制電容器電流的導(dǎo)通角，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)功的連續(xù)調(diào)節(jié)，快速跟蹤負(fù)載無(wú)功的變化。由此可見(jiàn)TSC 的無(wú)功調(diào)節(jié)是有級(jí)的，它無(wú)法連續(xù)的輸出無(wú)功，這使其在使用中存在合理選擇電容，適當(dāng)分級(jí)的問(wèn)題。由于 TCR 中除可控硅全導(dǎo)通或關(guān)斷之外器電流都是非正弦的，所以它是一個(gè)電流諧波源，對(duì)電網(wǎng)有一定的危害。第二是在傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置的基礎(chǔ)上，對(duì)其控制器和動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，從而開(kāi)發(fā)出一種智能化的無(wú)功補(bǔ)償器。電動(dòng)機(jī)和變壓器在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中建立交變磁場(chǎng)，在一個(gè)周期內(nèi)吸收的功率和釋放的功率相等，這種功率稱為感性無(wú)功功率。這樣，感性負(fù)荷所需要的無(wú)功功率可由容性負(fù)荷輸出的無(wú)功功率補(bǔ)償。 )()(2jXRUPQjC????視在功率的減少可相應(yīng)減少供電線路的截面和變壓器的容量，降低供用電設(shè)備的投資。（）（）降為 ，功率因數(shù)也由 提高到 。)(tU2．2 低壓電網(wǎng)中的幾種無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞教岣吖β室驍?shù)問(wèn)題的實(shí)質(zhì)就是減少用電設(shè)備的無(wú)功功率需要量。為防止電機(jī)推出時(shí)產(chǎn)生自激過(guò)電壓，補(bǔ)償容量一般不大于電機(jī)的空載無(wú)功。2．3 確定補(bǔ)償容量的幾種方法2．3．1 從提高功率因數(shù)需要確定補(bǔ)償容量設(shè)電網(wǎng)的最大負(fù)荷月的平均有功功率為 ，補(bǔ)償前的功率因數(shù)為 ，RjP1cos?補(bǔ)償后的功率因數(shù)為 ，則所需要的補(bǔ)償容量 的計(jì)算公式為2cos?cQ)(21?tgtQpjc??若要求將功率因數(shù)由 提高的 而小于 ，則補(bǔ)償容量 計(jì)算為1s2os3osc )()( 12?tPtgPpjcpj ??()()2．3．2 從降低線路有功損耗需要來(lái)確定補(bǔ)償容量設(shè)補(bǔ)償前線路中的電流為 ，相應(yīng)的有功電流為 ，無(wú)功電流為 ，補(bǔ)償1I1rI1xI無(wú)功 后線路中的電流為 ，相應(yīng)的有功電流為 ，無(wú)功電流為 ，則Q2 2補(bǔ)償前的線路損耗為： RIIPr2121)cos(3???補(bǔ)償后的線路損耗為： IRIr22)cos(3則補(bǔ)償后線損降低的百分值為： %10])cos(1[%0221 ????????lP若根據(jù)要求 已經(jīng)確定，則可求得：% ?1sco2?則補(bǔ)償容量可以按式 )(21?tgtPQpjc?來(lái)計(jì)算。(3) 控制物理量：以無(wú)功功率電容器的投切。 (2) 8k 可反復(fù)擦寫(大于 1000 次)Flash ROM。 (10) 低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能。 (1) P0 口：P0 口是一組 8 位漏極開(kāi)路型雙向 I/O 口， 也即地址/ 數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。(3) P2 口： P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè) TTL 邏輯門電路。此時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL） 。對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG） 。需注意的是：如果加密位LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。用戶也可以采用外部時(shí)鐘?！?s?kHzs?kHz(4) 單個(gè)+5V 電源供電。 (3) 21～28：8 位數(shù)字量輸出端。要求時(shí)鐘頻率不高于 640 。下降沿啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。 (1) 定時(shí)傳送方式 對(duì)于一種 A/D 轉(zhuǎn)換其來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。ADC0809 的 A/D 轉(zhuǎn)換過(guò)程是在時(shí)鐘信號(hào)的協(xié)調(diào)下進(jìn)行的，ADC0809 的時(shí)鐘信號(hào)由 CLOCK 端送入，其最佳頻率為 640 ，在這個(gè)最高頻率下kHzADC0809 的 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100 左右。當(dāng) EOC=1 時(shí)，A/D 轉(zhuǎn)換已經(jīng)結(jié)束，單片機(jī)讀取 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果。MR 與 WDO 經(jīng)過(guò)一個(gè)二極管連接起來(lái)，WDI 接單片機(jī)的 口，RESET 接單片機(jī)的復(fù)位輸入腳RESET，MR 經(jīng)過(guò)一個(gè)復(fù)位按鈕接地。6 E E(或 EN)端為使能(enable)端，下降沿使能。mA性能指標(biāo)：表 表 SCT254AK 主要參數(shù)額定輸入電流 5 A最大電流 常通 10 A額定輸出電流 ( =0)1R0～20匝數(shù)比 1:2022 可耐沖擊電流 100 * 1 秒線性度 % 隔離耐壓 3500 acV相移 5＇（補(bǔ)償后） 使用溫度 50℃+65℃副邊內(nèi)阻 iR約 220?貯藏溫度 60℃+80℃重量 15～16 克 相對(duì)溫度 90%3．3．2 電壓、電流采樣及信號(hào)處理電路如圖 所示， 是限流電阻，不論額定輸入電壓多大，調(diào)整 的值，使39。電容 是 400 至 1000 的小電容，用來(lái)防振和)(65FR?39。用戶使用推薦電路稍加改動(dòng)也可構(gòu)成單39。兩個(gè)反接的二極管是起保護(hù)3C運(yùn)算放大器作用的。而且軌至軌的特性使其輸出電壓的范圍能跟隨電源工作范圍，這就能在保證輸出電壓的大小的前提下，盡可能的減少工作電壓，達(dá)到節(jié)能的目的。用隔離器件實(shí)現(xiàn)了控制端與負(fù)載端的隔離。由消耗的電能計(jì)算 22222 1cos ????????????????? arraraavav WtWttQP?式中， 為某一時(shí)間內(nèi)消耗的有功電能（ ，由有功電度表讀數(shù)求出） ；aWkh某一時(shí)間內(nèi)消耗的無(wú)功電能（ ,有無(wú)功電度表讀數(shù)求出） 。當(dāng)檢測(cè)到到的功率因數(shù)小于 是，投入第一組電容器組；再進(jìn)行第二次檢測(cè)，計(jì)算得到功率因數(shù)再于默認(rèn)值進(jìn)行比較，若實(shí)際功率因數(shù)仍然小于 的話，繼續(xù)投入第二組電容器組，以次類推，直到實(shí)際功率因數(shù)小于標(biāo)準(zhǔn)。(2) 采用較高檔的 CPU 系統(tǒng)，升級(jí) A/D 位數(shù)，使控制器的電網(wǎng)監(jiān)測(cè)功能到進(jìn)一步的完善，也可使控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)實(shí)時(shí)控制。在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到了很多靠自己難以解決的問(wèn)題，正是他們給予了我很大的幫助，幫助查資料，搞測(cè)試，解決了許多的問(wèn)題與難點(diǎn)，得以使系統(tǒng)及時(shí)順利開(kāi)發(fā)完成。沿時(shí) 10uS 后，檢測(cè) EOCMOV A,P0 　　　　　。相乘MOV 08H, A 　　　。電流存 09HMOV B, AMUL AB 　　　。相乘MOV 14H,00HADD B,14H 　　　　　。A 加 1MOV 13H,A 　　　。A 加 1MOV 11H,A 　　　　　。跳轉(zhuǎn)到開(kāi)始指令/*運(yùn)算主程序 */NEXT1:MOV A, R7 　　　　　。ALE 出現(xiàn)上升沿，選中 IN0 通道SETB 　　　　　。在此，我要向他表示忠心的感謝和良好的祝愿。該策略既考慮到無(wú)功補(bǔ)償對(duì)電容容量需求，又考慮到穩(wěn)定電壓質(zhì)量的要求，比如在高電壓區(qū)間的只切不投原則和在低壓區(qū)間的只投不切原則。三相不對(duì)稱路的功率因數(shù)和含諧波的非正弦電路的無(wú)功功率情況較為復(fù)雜且沒(méi)有科學(xué)而統(tǒng)一的定義,故在此只考慮三相對(duì)稱電路的功率因數(shù)和無(wú)功計(jì)算，測(cè)量時(shí)僅對(duì)兩相間線電壓和另一相電流進(jìn)行采樣，采樣的電壓為 ，采樣電ACU流為 ，每個(gè)周期的采樣點(diǎn)數(shù)為 ，則計(jì)算公式如下：BI NAC 相間的線電壓為： ???12kacACuUB 相的線電流： ?