【正文】 電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償原理圖設(shè)負(fù)荷實(shí)際吸收的電流為，為了使輸電線路上流過(guò)純有功電流，則需要在負(fù)荷端接入一個(gè)無(wú)功補(bǔ)償器，補(bǔ)償器提供的電流為，則這里 的就是無(wú)功電流，這就是電力系統(tǒng)中進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊c(diǎn)。隨機(jī)補(bǔ)償?shù)貎?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)補(bǔ)償裝置也退出，不需要頻繁調(diào)整補(bǔ)償容量。補(bǔ)償電容器組的固定連接可起到相當(dāng)于隨器補(bǔ)償?shù)淖饔茫a(bǔ)償用戶(hù)的固定無(wú)功基荷；可投電容器組用于補(bǔ)償無(wú)功峰荷部分。3．1 無(wú)功補(bǔ)償裝置的技術(shù)要求 3．1．1 補(bǔ)償控制應(yīng)符合技術(shù)條件 控制方式：可控硅與接觸器聯(lián)合控制，即在投切時(shí)采用可控硅，正常運(yùn)行時(shí)采用接觸器的方式。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 8路模擬開(kāi)關(guān)與輸入通道的關(guān)系表同入通道IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7A010101O1B00110011C00001111ADC0809芯片可以分時(shí)處理8路模擬量輸入信號(hào)，使用模擬開(kāi)關(guān)切換。當(dāng)ADC0809用于AT89C51單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)，若AT89C51采用6MHz的晶振，則ADC0809的時(shí)鐘信號(hào)可以由AT89C51的ALE經(jīng)過(guò)一個(gè)二分頻電路獲取。 (3)中斷法EOC必須經(jīng)過(guò)非門(mén)接到AT89C51的中斷請(qǐng)求輸入線INT0或INT1上，AT89C51的中斷觸發(fā)方式為下降沿觸發(fā)。 MAX813L與89c51接口圖 3．2．4 LCD顯示 本次設(shè)計(jì)采用1602型LCD顯示，現(xiàn)在的字符型液晶模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的信息顯示器件了。副邊電路是電流/電壓變換電路，當(dāng)需要電壓輸出時(shí)采用。 互感器的次級(jí)連接是電流轉(zhuǎn)電壓電路，該電路是將互感器的電流輸出信號(hào)變換成電壓信號(hào)，以符合CPU采樣信號(hào)是電壓信號(hào)的特性。主回路的電流互感器的變比視實(shí)際使用中變壓器輸出的電流而定。當(dāng)管腳輸出為低電平時(shí)，將會(huì)封鎖住MOC3021，則繼電器釋放，發(fā)光二級(jí)管熄滅，電容器組退出電路。在此采用的是有效值算法，該算法比平均值算法更具真實(shí)性，其原理如下所述。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。他淵博的知識(shí)和敏銳的思維給了我深深的啟發(fā)。ALE出現(xiàn)上升沿，選中IN0通道 SETB 。跳轉(zhuǎn)到開(kāi)始指令/*運(yùn)算主程序 */NEXT1: MOV A, R7 。電壓平方放到10H11H中 NEXT2: MOV A，R6 MOV 09H，A 。電流平方放到12H13H中NEXT3: MOV A,08H MOV B,09H MUL AB 。電壓平方/100 MOV B,11H MOV R5,B MOV R4,A MOV R7,64H D457: CLR C MOV A,R4 SUBB A,R7 JC DV50 SETB OV 。不小于４０Ｈ，左規(guī)格化完成，轉(zhuǎn)開(kāi)方過(guò)程 CLR C 。商溢出 RET DV50: MOV R6,8 。每左規(guī)一次，被開(kāi)方數(shù)左移兩位 MOV A,R3 RLC A OV F0,C CLR C RLC A MOV R3,A MOV A,R2 MOV ,C MOV C,F0 RLC A RLC A MOV R2,A INC R7 。計(jì)算雙字節(jié)商 DVD2: CLR C 。將商移到R2R3中 MOV R2,A MOV A,R5 MOV R3,A CLR OV 。等待空閑子程序, 該程序用于檢測(cè)1602的狀態(tài)，至到1602進(jìn)入空閑狀態(tài)時(shí)退出WAIT: MOV lCD, OFFH ；令P0做輸入口使用 CLR RS 。U/10 I/10 %39。發(fā)送功能設(shè)置指令 ACALL WCMD 。裝入查表地址 MOV R4,0 SLOOP1: MOV A,R4 MOVC A,A+DPTR 。進(jìn)行顯示 MOV COL1 1B MOV COL2 1B MOV COL3 1B JMP MAIN 。不等于1則PD2 MOV COL1 1B JMP MAIN 。發(fā)送光標(biāo)移位指令 ACALL WCMD 。 39。令E端產(chǎn)生下降沿使指令寫(xiě)入1602 NOP CLR E RET。進(jìn)制轉(zhuǎn)換 USES AX,BX,CX,DX, MOV BX,10 C0:MOV DX,0 MOV AX,R3 CMP AX,0 JE C1 DIV BX MOVE RSLTHI,AX MOV AX,R4 DIV BX MOV R4,AX OR DL,30H MOV [DI],DL DEC DI JMP CHAR,C0 C1:MOV AX,R4 C2:CMP AX,0 JZ C3 MOV DX,0 DIV BX OR DL,30H MOV [DL],DL DEC DI JMP CHAR C2 C3:RET SHORT_ASC ENDP CODE ENDS END MAIN MOV A，00H INC A 。結(jié)果判斷 JC DVD3 MOV R2,A 。取電流整數(shù)部分 MOV B,10H 。被開(kāi)方數(shù)為零，不必運(yùn)算 SH20: MOV R7,00H 。電壓有效值存入10H11H中 MOV 11H,00H MOV A,R2 MOV 10H,A MOV B,R3 MOV 11H,B CF2: MOV A。對(duì)商開(kāi)平方 ORL A,R3 JNZ SH20 RET 。有功功率放到14H15H中NEXT4: MOV A,00H INC A MOV 18H,00H ADD A,18H 。13H清0 ADD A,13H 。相加并存入B MOV 10H,B MOV 11H,00H ADD A,11H 。IN0的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果存于R7 SETB 。 在一次感謝幫助過(guò)我的老師和同學(xué)！附錄1：硬件結(jié)構(gòu)圖附錄2 ：軟件程序 /*程序入口*/ ORG 0000H 。 可外接存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)電壓、電流等數(shù)據(jù)，這樣有助于對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。第五章 總結(jié)與展望 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在邊沿科學(xué)如電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，在電力系統(tǒng)領(lǐng)域取得了很大的發(fā)展，形成了多種補(bǔ)償方式。隨器補(bǔ)償應(yīng)以配變?nèi)萘康?%～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， 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。 3．4 輸出控制電路 控制電路采用光電隔離電路、驅(qū)動(dòng)電路，控制繼電器，再控制電容器組投切的形式。當(dāng)需要將電流輸出信號(hào)變換成電壓信號(hào)時(shí)，推薦使用電路和電壓互感器使用電路類(lèi)似。此處選用的是BB公司的高精度運(yùn)放OPA2277。 AT89C51與DM162接口電路3．3 模擬信號(hào)調(diào)理電路 3．3．1 互感器信號(hào)轉(zhuǎn)換及電流—電壓轉(zhuǎn)換電路 在此用到的是北京星格公是司研制的精密電壓互感器SPT204A和電流互感器SCT254AK。該監(jiān)控電路的主要功能如下：（1）系統(tǒng)正常上電復(fù)位：電源上電時(shí)，RESET端輸出200ms的復(fù)位信號(hào)，使系統(tǒng)復(fù)位。 單片機(jī)讀取A／D轉(zhuǎn)換結(jié)果的方法有三種： (1)延遲法單片機(jī)啟動(dòng)ADC0809后，延時(shí)130uS以上，可以讀到正確的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。當(dāng)ALE=0時(shí)，地址鎖存器處于鎖存狀態(tài)，模擬開(kāi)關(guān)始終與剛才選中的輸入通道接通。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。 /EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。 這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流，當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻輸入。 保護(hù)功能： 過(guò)電壓快速切斷功能：當(dāng)電網(wǎng)電壓大于高壓保護(hù)值時(shí)，自動(dòng)切除全部電容器。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，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 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 補(bǔ)償前的線路損耗為： 補(bǔ)償后的線路損耗為： 則補(bǔ)償后線損降低的百分值為： 若根據(jù)要求已經(jīng)確定，則可求得： 則補(bǔ)償容量可以按來(lái)計(jì)算 2．3．3 從提高運(yùn)行電壓需要來(lái)確定補(bǔ)償容量 配電線路末端電壓較低，通常是通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償來(lái)提高供電電壓的，因此，有時(shí)要從提高線路電壓來(lái)確定補(bǔ)償容量。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，普遍存在負(fù)荷輕的現(xiàn)象。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。 并聯(lián)電容器的補(bǔ)償電流向量圖圖中的用電負(fù)荷總電流可以分解為有功電流分量，和無(wú)功電流分量(電感性的)。此外，同步電動(dòng)機(jī)等也可以作為無(wú)功補(bǔ)償裝置。所以無(wú)功功率被使用于建立磁場(chǎng)和靜電場(chǎng)，它存儲(chǔ)于電感和電容中，通過(guò)電力網(wǎng)往返于電源和電感、電容之間。1．3 本課題主要研究的內(nèi)容本文研究的主要有兩方面：一是無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕纠碚摵碗娋W(wǎng)中最佳補(bǔ)償方式的探討?？梢詮牡椒秶鷥?nèi)變化。主回路如圖11所示，是由多臺(tái)電力電容器并聯(lián)以及由可控硅構(gòu)成的執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。現(xiàn)代并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置中的輸出回路就引進(jìn)了該項(xiàng)技術(shù)。同步補(bǔ)償器的實(shí)質(zhì)是同步電機(jī)，當(dāng)勵(lì)磁電流發(fā)生改變時(shí)，電動(dòng)機(jī)可隨之平滑的改變輸出無(wú)功電流的大小和方向，對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有好處。持續(xù)了短短72設(shè)全國(guó)的理論線損與統(tǒng)計(jì)線損相一致，其中可變線損約占理論總線損的80%，則年可變線損電量約為3900億千瓦時(shí)。 A/D transformation uses ADC0809 , it is a section of quite practical A/D switching device. This equipment may track the electrical network reactive power the