【硕士论文】基于ARM处理器的无功补偿控制器设计.pdf

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1、摘要随着国民经济的快速增长，国家对于电能的需求不断增加，各种用电设备所需要的无功功率也会随着不断增加。无功功率在电网中的分布越来越复杂，会对电能造成极大的浪费。基于此，电力系统的无功功率补偿作为电力系统与自动化领域的一个很重要的研究课题，就具有特别重要的意义。本文从介绍无功补偿的现实意义出发，分析了无功补偿的必要性，简单介绍国内外无功补偿技术的研究现状，探讨无功补偿的几种方式以及无功补偿的基本原理，具体阐述基于ARM的低压电网无功补偿控制系统硬件及软件设计。在硬件设计方面，使用AD公司的电能计量芯片ADE7758采集电网参量，再结合处理速度快、

2、具有流水线结构的ARM7系列处理器LPC2134，整个系统实现了电量采集、数据存储、故障报警、自动投切电容等功能。同时使用LCD菜单显示，具有良好的人机界面，方便电网参数的查询及相关参数的设置。另外，本系统还具有U盘抄表功能。对于保存在存储器的数据，使用U盘抄表，经过后台软件处理并判读，更进一步增加了系统的可靠性。在软件设计方面，基于ARM开发平台ADSl．2，使用模块化设计方法，把不同功能的芯片的驱动函数放在不同的文件中，有利于软件修改及调试。本文所介绍的无功补偿控制系统在现场得到实际应用，应用表明，本控制器能够正确采集并显示电网参数，并且根

3、据电网参数自动投切电容器，功能符合设计要求。关键字：投切电容；无功补偿；功率因数AbstractThefastgrowthofnationaleconomyhascreatedagreatdemandforelectricenergy,andthereactivepowerrequiredforelectricalequipmentscontinuestoincreaseaswell．Thedistributionofreactivepowerinpower鲥dbecomesmoreandmorecomplicated，whichwillres

4、ultinanappallingwastetoelectricenergy．Basedonthesefacts，thereactivepowercompensationinpowersystembecomesaveryimportantandsignificantresearchsubjectinpowersystemandthefieldofThisthesisbeginswithanintroductionoftherealisticmeaningofreactivepowercompensationtoanalyzesitsnecessi

5、ty,thengivesanoutlineofcurrentresearchsituationofthetechniquesof．reactivepowercompensationathomeandabroad，whichisfollowedbyadiscussionofseveralwaystocompensatethereactivepowerandunderlingfundamentalprinciples，hereaftermakesadetailedelaborationonthehardwareandsoftwaredesignof

6、thereactivepowercompensationcontrolsystemforlow—voltagepower鲥dbasedOHARM．Withregardtothehardwaredesign，AD’SenergymeasurementchipADE7758willbeusedtoacquirethepowergrid’Sparameters．ThencombinedwiththeapplicationofLPC2134ofARM7seriesfeaturinghighprocessingspeedandpipelineorgani

7、zation，thewholesystemwillbeableforfunctionssuchaselectricenergyaquisition，datastorage,malfunctionalarm，automaticswitchingofcapacitors，etc．Meanwhile，LCDisusedtodisplaythemenu，whichwillprovideagoodmall—computerinterfacetofacilitatetheinquiryofpowergrid’Sparametersandtheofrelat

8、edisavailableforthefunctionofsettingparameters．Inaddition，thissystemU—meter