【正文】 也是整個(gè)課題構(gòu)思的靈魂。轉(zhuǎn)換完成后，進(jìn)行無功電流、電壓有效值的計(jì)算。當(dāng)一次轉(zhuǎn)換完成，即停止A/D轉(zhuǎn)換，下次轉(zhuǎn)換由定時(shí)器3再次啟動(dòng)。將他的一個(gè)工頻周期的電角度分成100份，那么每份為3. 6度電角度，計(jì)算出相應(yīng)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(chǔ)存器中。功率因數(shù)、無功功率、電壓是進(jìn)行投切方案選擇的主要判據(jù)，本文的負(fù)載采用三相對(duì)稱的阻感負(fù)載，只采用了電壓加無功功率作為判據(jù)的投切策略。實(shí)驗(yàn)表明,該補(bǔ)償裝置能快速補(bǔ)償電網(wǎng)負(fù)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(jì)效益,運(yùn)行效果良好。同時(shí)，在課題進(jìn)行過程中還得到了同學(xué)。// 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(jǐn)借此論文完成之際向。數(shù)字信號(hào)處理器的應(yīng)用,提高了控制的速度。不同的控制投切算法往往是針對(duì)著不同的負(fù)載對(duì)象。在本程序中，捕獲過零檢測(cè)電路的上升沿作為同步信號(hào)，捕獲中斷發(fā)生后每3. 6度電角度采樣一次，該時(shí)間由定時(shí)器3來完成，同時(shí)查表獲取對(duì)應(yīng)時(shí)刻的正余弦值，進(jìn)行無功電流的計(jì)算，即每周波計(jì)算100次，最后取平均值作為投切的依據(jù)。此時(shí)，讀出轉(zhuǎn)換結(jié)果并保存。該部分程序用定時(shí)器3來啟動(dòng)A/D采樣，時(shí)間基點(diǎn)取A相電壓正相過零時(shí)，根據(jù)每周波需要計(jì)算的次數(shù)定時(shí)重復(fù)采樣，當(dāng)所有計(jì)算結(jié)束后停止采樣，等待下一次電壓過零時(shí)再重復(fù)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(hào)采集進(jìn)入DSP，通過計(jì)算處理，最后得到無功電流、電壓等參數(shù)，并保存。在運(yùn)算速度方面TMS320LF2407A也相當(dāng)出色，其最高運(yùn)行頻率達(dá)到40MHz，每條單周期指令的執(zhí)行時(shí)間為25nS，這保證可以采用較高的采樣頻率和實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制算法，如采樣頻率為lOkHz則每個(gè)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(hào)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(duì)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(hào)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(cè)電路TMS320LF2407A輸出的觸發(fā)脈沖由于沒有足夠的驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(shí)刻的選取是很重要的，觸發(fā)時(shí)刻選取的原則總的來說只有一個(gè)，即晶閘管開通時(shí)，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(yùn)算放大器主要負(fù)責(zé)隔離。 TMS320LF2407A控制電路上述的模塊，對(duì)本課題而言，比較重要的有三個(gè)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(fù)載回路設(shè)計(jì)成無功可調(diào)，通過晶閘管投切電容器組實(shí)現(xiàn)無功的分級(jí)補(bǔ)償。有五個(gè)外部中斷（功率驅(qū)動(dòng)保護(hù)、復(fù)位、不可屏蔽中斷NMI及兩個(gè)可屏蔽中斷）。 ③看門狗定時(shí)器與實(shí)時(shí)中斷定時(shí)器。當(dāng)捕獲發(fā)生時(shí)，相應(yīng)的中斷標(biāo)志被置位，并向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求。TMS320LF2407A共有四個(gè)16位通用定時(shí)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(shí)的時(shí)基。兩個(gè)狀態(tài)寄存器ST0 和ST1用于實(shí)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(jì)算、觸發(fā)、檢測(cè)、濾波、顯示、補(bǔ)償?shù)裙δ堋o功電流分布的換算對(duì)于三相不均勻分布的無功負(fù)荷，我們對(duì)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(diǎn)無功電流。導(dǎo)線電阻的計(jì)算(1) 直流導(dǎo)線電阻： (314)電阻率： (315)上式中：—線路長(zhǎng)度，； —導(dǎo)線截面，； —絞入系數(shù)，單股導(dǎo)線為1，； —導(dǎo)線溫度為20℃時(shí)的電阻率， ； —導(dǎo)線溫度為℃時(shí)的電阻率，； —電阻溫度系數(shù)，； —導(dǎo)線實(shí)際工作溫度，℃；(2) 交流導(dǎo)線電阻： (316) (317) (318)導(dǎo)線的可用上式計(jì)算(當(dāng)頻率為50、芯線截面不超過240時(shí)，均為1)；式中： —導(dǎo)線溫度為℃時(shí)的直流電阻，； —臨近效應(yīng)系數(shù)； —導(dǎo)線溫度為℃時(shí)的電阻率，； —線芯半徑，cm； —電流透入深度，cm； —相對(duì)磁導(dǎo)率，對(duì)于有色金屬導(dǎo)線為1； —頻率。第一步：選擇；第二步：按照確定最佳補(bǔ)償位置定理確定，使選用在這個(gè)意義上是最佳的，有： (38)則： (39)第三步：按著最佳補(bǔ)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(diǎn)電壓；為各補(bǔ)償點(diǎn)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(jiǎn)單,容量大小組合靈活，安裝和維護(hù)方便,本身?yè)p耗低，單位投資省等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而在電力網(wǎng)(特別是農(nóng)電網(wǎng))的無功補(bǔ)償中得到了廣泛的應(yīng)用[5]。于是靜止無功補(bǔ)償裝置(SVC)成了專指使用晶閘管的靜止無功補(bǔ)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(jī)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(luò)感性負(fù)荷并聯(lián)，以并聯(lián)電容器補(bǔ)償無功功率具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)方便等優(yōu)點(diǎn)，但其阻抗是固定的，故不能跟蹤負(fù)荷無功需求的變化，即不能實(shí)現(xiàn)對(duì)無功功率的連續(xù)無級(jí)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。同步調(diào)相機(jī)有過激磁和欠激磁兩種運(yùn)行方式過激磁運(yùn)行時(shí)，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(yùn)行狀態(tài)欠激磁運(yùn)行時(shí)，則從系統(tǒng)吸收感性無功功率，成為無功負(fù)荷，這是在系統(tǒng)負(fù)荷較輕，無功功率過剩，電壓過高時(shí)的特殊運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)、串聯(lián)的負(fù)荷進(jìn)行無功功率補(bǔ)償?shù)碾娐啡鐖D21(b)所示。電力系統(tǒng)中的大部分負(fù)荷是電感性的，這些感性負(fù)荷要消耗大量的無功功率，例如，感性電動(dòng)機(jī)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(yùn)行時(shí)。當(dāng)無功負(fù)荷變化時(shí)，如果系統(tǒng)中其它無功電源不足以維持整個(gè)系統(tǒng)的無功功率平衡，就需要發(fā)電機(jī)改變其運(yùn)行狀態(tài)來參與無功功率的調(diào)節(jié)。對(duì)于供電部門，網(wǎng)絡(luò)的損耗會(huì)增加其供電成本，給系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來隱患。如果系統(tǒng)的無功電源不足，則會(huì)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?yàn)槿狈φ{(diào)節(jié)手段而使某段時(shí)間內(nèi)的無功功率過剩，就會(huì)造成整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行電壓過高。因此，要做好無功電源規(guī)劃建設(shè)、加強(qiáng)無功控制和電壓管理，進(jìn)行合理的無功調(diào)度。這種方案對(duì)于公用變壓器比較多的網(wǎng)絡(luò)，投資成本很大。在國(guó)內(nèi)，國(guó)家電力公司對(duì)城網(wǎng)建設(shè)改造所提出了明確目標(biāo)：電壓合格率提高到98%。據(jù)國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道，配電網(wǎng)網(wǎng)損約占整個(gè)電網(wǎng)能量輸出的5%，通過自動(dòng)化可在此基礎(chǔ)上再減少10%(%)。我國(guó)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(fù)荷問題。居民生活和樓宇無功負(fù)荷急劇增長(zhǎng)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(guó)電力工業(yè)向來比較重視有功負(fù)荷、有功電量，輕視無功負(fù)荷和無功電量。其主要功能有：運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)方控制和就地自主控制、故障區(qū)隔離、負(fù)荷轉(zhuǎn)移及恢復(fù)供電、無功補(bǔ)償和調(diào)壓等。在我國(guó)現(xiàn)有l(wèi)0kV配電網(wǎng)中，并聯(lián)補(bǔ)償電容器是主要的無功補(bǔ)償設(shè)備，無功補(bǔ)償方式多為集中補(bǔ)償、分散補(bǔ)償和就地補(bǔ)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(shí)，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(yùn)用，然而，由于電力電子設(shè)備的非線性特性，運(yùn)行時(shí)又會(huì)產(chǎn)生大量諧波，因此，如何將無功補(bǔ)償與諧波抑制同時(shí)進(jìn)行考慮，是未來無功補(bǔ)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(bǔ)償?shù)淖饔眉肮ぷ髟?9 9 10 10 1 1 1 10第3章無功補(bǔ)償容量和位置優(yōu)化的計(jì)算 13 13 1