【正文】 也是整個課題構(gòu)思的靈魂。轉(zhuǎn)換完成后，進行無功電流、電壓有效值的計算。當一次轉(zhuǎn)換完成，即停止A/D轉(zhuǎn)換，下次轉(zhuǎn)換由定時器3再次啟動。將他的一個工頻周期的電角度分成100份，那么每份為3. 6度電角度，計算出相應的正余弦值，分別以正弦表和余弦表的表格形式順序的存在DSP的儲存器中。功率因數(shù)、無功功率、電壓是進行投切方案選擇的主要判據(jù)，本文的負載采用三相對稱的阻感負載，只采用了電壓加無功功率作為判據(jù)的投切策略。實驗表明,該補償裝置能快速補償電網(wǎng)負序和無功電流,使功率因數(shù)保持在較高水平,很好地改善了供電質(zhì)量,提高了供電系統(tǒng)的經(jīng)濟效益,運行效果良好。同時，在課題進行過程中還得到了同學。// Prototype statements for functions found within this file.interrupt void ad(void)。 // This is needed to write to EALLOW protected registers =amp。 // Enable Global realtime interrupt DBGM while(==0) { =1。 a1[1]=((4)*3)/+adclo。 a1[9]=((4)*3)/+adclo。 =1。將XF清零 SPM 1 。禁止看門狗 LDP IMR7 。程序空間，不改變MP/MC模式 SACL SCSR2 。雙口RAM被分配到數(shù)據(jù)空間 。 a1[15]=((4)*3)/+adclo。 a1[7]=((4)*3)/+adclo。 a2++。 // Enable global Interrupts and higher priority realtime debug events: EINT。 InitPieVectTable()。unsigned int a2=0。謹借此論文完成之際向。數(shù)字信號處理器的應用,提高了控制的速度。不同的控制投切算法往往是針對著不同的負載對象。在本程序中，捕獲過零檢測電路的上升沿作為同步信號，捕獲中斷發(fā)生后每3. 6度電角度采樣一次，該時間由定時器3來完成，同時查表獲取對應時刻的正余弦值，進行無功電流的計算，即每周波計算100次，最后取平均值作為投切的依據(jù)。此時，讀出轉(zhuǎn)換結(jié)果并保存。該部分程序用定時器3來啟動A/D采樣，時間基點取A相電壓正相過零時，根據(jù)每周波需要計算的次數(shù)定時重復采樣，當所有計算結(jié)束后停止采樣，等待下一次電壓過零時再重復上述過程。而數(shù)據(jù)采集軟件則緊接在數(shù)據(jù)調(diào)理電路之后，將低電平信號采集進入DSP，通過計算處理，最后得到無功電流、電壓等參數(shù)，并保存。在運算速度方面TMS320LF2407A也相當出色，其最高運行頻率達到40MHz，每條單周期指令的執(zhí)行時間為25nS，這保證可以采用較高的采樣頻率和實現(xiàn)較復雜的控制算法，如采樣頻率為lOkHz則每個采樣周期可以執(zhí)行4000條指令，可以滿足控制算法的要求。圖410外部投信號光耦隔離輸入電路控制器除了要接收外部輸入信息，還要對外發(fā)送一些輸出信息，比如向觸發(fā)脈沖產(chǎn)生模塊發(fā)封鎖信號等。A相同步觸發(fā)電路由兩部分組成，第一部分是由電阻和電容組成的RC濾波環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)主要是濾去電網(wǎng)的噪聲干擾。圖47 過零檢測電路TMS320LF2407A輸出的觸發(fā)脈沖由于沒有足夠的驅(qū)動能力，不能直接用于晶閘管的觸發(fā)，故必須經(jīng)過功率放大后才能驅(qū)動之。電容器組合閘的沖擊電流一般為額定電流的十幾倍到幾十倍，可見觸發(fā)時刻的選取是很重要的，觸發(fā)時刻選取的原則總的來說只有一個，即晶閘管開通時，其兩端電壓降為零。在A/D入口端采用二極管鉗位，防止A/D輸入電壓越界。運算放大器主要負責隔離。 TMS320LF2407A控制電路上述的模塊，對本課題而言，比較重要的有三個模塊，即事件管理器模塊、ADC模塊、數(shù)字輸入/輸出模塊。其中負載回路設(shè)計成無功可調(diào)，通過晶閘管投切電容器組實現(xiàn)無功的分級補償。有五個外部中斷（功率驅(qū)動保護、復位、不可屏蔽中斷NMI及兩個可屏蔽中斷）。 ③看門狗定時器與實時中斷定時器。當捕獲發(fā)生時，相應的中斷標志被置位，并向CPU發(fā)中斷請求。TMS320LF2407A共有四個16位通用定時器，可用于產(chǎn)生采樣周期，作為全比較單元產(chǎn)生PWM輸出以及軟件定時的時基。兩個狀態(tài)寄存器ST0 和ST1用于實現(xiàn)CPU各種狀態(tài)的保存。主控單元以TMS320LF2407A DSP芯片為核心，完成采樣、計算、觸發(fā)、檢測、濾波、顯示、補償?shù)裙δ堋o功電流分布的換算對于三相不均勻分布的無功負荷，我們對換算后電流密度和折算后的等效線路上的無功電流是用下述方法定義的： (326) , (327)式中： —變電所輸出的峰值無功電流； —折算等效均勻線路自首端起算的距離；—點無功電流。導線電阻的計算(1) 直流導線電阻： (314)電阻率： (315)上式中：—線路長度，； —導線截面，； —絞入系數(shù)，單股導線為1，； —導線溫度為20℃時的電阻率， ； —導線溫度為℃時的電阻率，； —電阻溫度系數(shù)，； —導線實際工作溫度，℃；(2) 交流導線電阻： (316) (317) (318)導線的可用上式計算(當頻率為50、芯線截面不超過240時，均為1)；式中： —導線溫度為℃時的直流電阻，； —臨近效應系數(shù)； —導線溫度為℃時的電阻率，； —線芯半徑，cm； —電流透入深度，cm； —相對磁導率，對于有色金屬導線為1； —頻率。第一步：選擇；第二步：按照確定最佳補償位置定理確定，使選用在這個意義上是最佳的，有： (38)則： (39)第三步：按著最佳補償容量定理來確定，使前邊選擇的和所得的是最佳的，即在線段上滿足等面積法則。(2) 不等式的約束條件： (34)式中：為配電網(wǎng)的節(jié)點電壓；為各補償點可投切電容器組數(shù)；為有載調(diào)壓變壓器檔位。因其具有設(shè)備簡單,容量大小組合靈活，安裝和維護方便,本身損耗低，單位投資省等一系列優(yōu)點，因而在電力網(wǎng)(特別是農(nóng)電網(wǎng))的無功補償中得到了廣泛的應用[5]。于是靜止無功補償裝置(SVC)成了專指使用晶閘管的靜止無功補償裝置，包括晶閘管控制電抗器(Thyristor Controlled ReactorTCR)和晶閘管投切電容器(Thyistor Switched CapacitorFC)，以及這兩者的混合裝置(TCR+TSC)，或者TCR與固定電容器(Fixed CapacitorFC)或機械投切電容器(Mechanically Switched CapacitorMSC)合使用的裝置(即TCR++MSC)等。電容器與網(wǎng)絡感性負荷并聯(lián)，以并聯(lián)電容器補償無功功率具有結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟方便等優(yōu)點，但其阻抗是固定的，故不能跟蹤負荷無功需求的變化，即不能實現(xiàn)對無功功率的連續(xù)無級動態(tài)補償。同步調(diào)相機有過激磁和欠激磁兩種運行方式過激磁運行時，向系統(tǒng)提供感性無功功率，為無功電源，這是一種經(jīng)常的運行狀態(tài)欠激磁運行時，則從系統(tǒng)吸收感性無功功率，成為無功負荷，這是在系統(tǒng)負荷較輕，無功功率過剩，電壓過高時的特殊運行狀態(tài)。對、串聯(lián)的負荷進行無功功率補償?shù)碾娐啡鐖D21(b)所示。電力系統(tǒng)中的大部分負荷是電感性的，這些感性負荷要消耗大量的無功功率，例如，感性電動機消耗的無功功率約占其總功率的6070%，變壓器約占其總功率的2025%，而空載運行時。當無功負荷變化時，如果系統(tǒng)中其它無功電源不足以維持整個系統(tǒng)的無功功率平衡，就需要發(fā)電機改變其運行狀態(tài)來參與無功功率的調(diào)節(jié)。對于供電部門，網(wǎng)絡的損耗會增加其供電成本，給系統(tǒng)安全運行帶來隱患。如果系統(tǒng)的無功電源不足，則會使系統(tǒng)處于較低電壓水平上的無功功率平衡；反之，如果系統(tǒng)因為缺乏調(diào)節(jié)手段而使某段時間內(nèi)的無功功率過剩，就會造成整個電網(wǎng)的運行電壓過高。因此，要做好無功電源規(guī)劃建設(shè)、加強無功控制和電壓管理，進行合理的無功調(diào)度。這種方案對于公用變壓器比較多的網(wǎng)絡，投資成本很大。在國內(nèi)，國家電力公司對城網(wǎng)建設(shè)改造所提出了明確目標：電壓合格率提高到98%。據(jù)國外文獻報道，配電網(wǎng)網(wǎng)損約占整個電網(wǎng)能量輸出的5%，通過自動化可在此基礎(chǔ)上再減少10%(%)。我國電力工業(yè)正在由粗放的數(shù)量型向集約的質(zhì)量型轉(zhuǎn)變，重視無功負荷問題。居民生活和樓宇無功負荷急劇增長居民生活和樓宇用電，在五、六十年代僅僅是指照明用電，而且照明燈具基本上都是白熾燈，功率因數(shù)接近。我國電力工業(yè)向來比較重視有功負荷、有功電量，輕視無功負荷和無功電量。其主要功能有：運行狀態(tài)監(jiān)測、遠方控制和就地自主控制、故障區(qū)隔離、負荷轉(zhuǎn)移及恢復供電、無功補償和調(diào)壓等。在我國現(xiàn)有l(wèi)0kV配電網(wǎng)中，并聯(lián)補償電容器是主要的無功補償設(shè)備，無功補償方式多為集中補償、分散補償和就地補償?shù)慕Y(jié)合。無沖擊涌流投入AbstractReactive power is an important factor to the voltage stability, and it is also related to secure and steady operation of the power systems. Plenty of low power factor and fluctuant load in the industrial enterprises cause the generation of a large amount of var. With development of the electric and electronic technology largepower electric and electronic devices which are nonlinear and generate a large amount of harmonic during the running are widely used in the industries. Therefore, how to bine reactive power pensation and harmonic suppressionis one of the important subjects in the future study of the reactive power pensation technology.In this paper, the development of power theory and reactive power pensation equipment are introduced, and the emphasis is on instantaneous power theory and the TSC Controller based on this theory. In this device, three modules are designed in this paper, including the TSC controller based on LF2407A DSP chip, the peripheral circuit and the main circuit. In terms of software, the data collection software, the calculation method of switch control and the trigger control software are discussed with focus on the design of the turnon without inrush current.The results of software emulation and measurement of model machine have indicated that this type of TSC provides superior performance of dynamic reactive power pensation .and decreasing inrush current.Key words: TSC。同時，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)大功率的電力電子設(shè)備得到廣泛運用，然而，由于電力電子設(shè)備的非線性特性，運行時又會產(chǎn)生大量諧波，因此，如何將無功補償與諧波抑制同時進行考慮，是未來無功補償技術(shù)領(lǐng)域的重要研究課題之一。在軟件方面，本文包括數(shù)據(jù)采集軟件、控制投切算法、觸發(fā)控制軟件三部分。 Turnon without inrush current目錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 1 1 3 4 7第2章 無功補償?shù)淖饔眉肮ぷ髟?9 9 10 10 1 1 1 10第3章無功補償容量和位置優(yōu)化的計算 13 13 1