新型无功功率补偿控制器设计

摘要

无功补偿关系到整个电力系统的安全稳定，并在提高电能质量和节能降耗方面具有重要的意义。基于通过目前国内电力市场广泛使用的无功补偿控制器的调查和研究，分析得出其存在精度不高、容易振荡投切以及电容柜在谐波状况下电容支路易损坏等现象的原因，本文提出采用电能计量芯片ATT7022B作为采样计算的AD芯片和以PIC18F4520为主控芯片的新型无功补偿控制器。
　　 该补偿器在补偿控制策略上改变了传统的以COSφ为唯一判据的做法，通过采集实时电网监测数据，以当前的实际无功功率为主判据，并以电压、谐波为辅助判据的复合控制，较好的避免了轻载时出现的电容振荡投切。并且提出以三相共补和单相分补的配合补偿方式，实现在三相无功不平衡的情况下，使无功调节更趋于合理。同时在电容投切控制上采取过零投切的方式，能较好的避免谐波超标下电容器及相关电气元件出现的损坏。
　　 本无功补偿控制器具有电能自动采样分析、无功自动调节、故障保护等功能。本文设计并制作了较为完整的控制电路和程序。它们包括信号采样电路、人机接口电路、主控芯片接口电路、过零触发电路及通讯电路等。本设计具有电量测量精确、控制方法合理可行、人机接口友好、系统运行可靠的特点，具有比传统的无功补偿器在运算速度、控制精度、电容补偿的合理性和安全性方面等均有较好的优势。实验结果表明，本设计符合国家相关行业标准的要求，达到了预期的目标。