智能無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)(參考版)
2025-07-10 14:29本頁面
【正文】 14。本文在介紹了無功補(bǔ)償?shù)脑砗头治鰺o功補(bǔ)償?shù)淖饔煤螅岢隽酥悄軣o功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法。數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證通過后，根據(jù)發(fā)送的命令字發(fā)送應(yīng)答數(shù)據(jù)。 通訊程序設(shè)計(jì) 本智能無功補(bǔ)償控制器的通信包括兩部分：一部分為電能計(jì)量芯片與主控芯片STM32F103RBT6之間的通訊；一部分為控制器與其他設(shè)備通訊的485通訊接口。圖 53 人機(jī)界面程序設(shè)計(jì) 人機(jī)界面程序主要是指液晶屏與按鍵的程序設(shè)計(jì)。寫入校準(zhǔn)參數(shù)后，ATT7022E會(huì)重新開始釆樣，等釆樣完成后，就可以讀取各個(gè)計(jì)量寄存器的值，并計(jì)算最終的測(cè)量參數(shù)。如圖52所示：圖 52電能芯片的初始化包括設(shè)置電能芯片的工作模式、ADC增益、波形采樣頻率、功率和電能計(jì)量方式、波形緩沖數(shù)據(jù)源和模擬模塊等。圖 43 智能無功補(bǔ)償控制器的原理接線路與PCB板圖 44五、智能無功補(bǔ)償控制器的軟件設(shè)計(jì)控制器的軟件采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，主要由主程序、電能計(jì)量芯片接口程序、電容投切控制程序、人機(jī)界面程序和通訊程序組成。芯片接口電路圖如下：圖 42 控制器的工作原理首先，我們需要采集電網(wǎng)上三相的每一相的電流、電壓，將采集的電流電壓通過互感器轉(zhuǎn)換為微電流信號(hào)，微電流信號(hào)通過電能計(jì)量芯片ATT7022E的計(jì)算處理就能夠得出我們需要的結(jié)果。STM32F103RBT6是一款基于高性能ARMCortexM3架構(gòu)內(nèi)核的32位微控制器，配備2個(gè)16通道的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，3個(gè)16位定時(shí)器，時(shí)鐘頻率最高可達(dá)72MHz。芯片還集成了參考電壓以及所有功率、能量、有效值、功率因數(shù)及頻率測(cè)量的數(shù)字信號(hào)處理電路，能夠測(cè)量各相以及合相得有功功率、無功功率、視在功率等。自動(dòng)投切是微電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，控制器根據(jù)測(cè)得的電力參數(shù)，計(jì)算出當(dāng)前電網(wǎng)所需的無功補(bǔ)償量，并輸出指令來控制電容器組的投切，達(dá)到實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)哪康?。由于用戶?fù)荷有一定的波動(dòng)性，采用人工手動(dòng)投切補(bǔ)償電容不能及時(shí)跟隨無功負(fù)荷的變化，不能始終保持功率因數(shù)和電壓質(zhì)量所要求的指標(biāo)，使電容補(bǔ)償達(dá)不到應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益。跟蹤補(bǔ)償投切方式分為自動(dòng)投切和手動(dòng)投切兩種。補(bǔ)償電容器組的固定連接組可起到跟隨器補(bǔ)償?shù)淖饔?，補(bǔ)償用戶自身的無功基荷；投切電容器組用于補(bǔ)償無功峰荷部分。由于隨器補(bǔ)償在低壓側(cè)，故而接線簡單，維護(hù)管理方便，且可以有效地補(bǔ)
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