考虑谐波影响的无功补偿控制器的设计

《考虑谐波影响的无功补偿控制器的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、摘要摘要无功功率是影响电压稳定和产生电损的一个重要因素，随着电网容量和用电设备的增加，电网中的无功需求量越来越大，因此在电网的适当位置装设无功补偿装置以满足用电设备的无功需求己成为维持电网高效运行和保证供电质量的重要手段。利用电容器进行无功补偿是目前应用最为广泛的一种无功补偿方式，但随着电网谐波污染的加剧，电容器无功补偿方式中的谐波问题也日益突出。因此，本文在介绍了无功补偿技术的发展历程和相关原理之后，对无功补偿中的谐波问题进行了研究，讨论了利用快速傅里叶变换进行谐波检测时由非同步采样引起的测量误差的校正方法和谐波问题的

2、应对方法。同时，文章对传统的以功率因数为控制量的无功补偿装置的“投切振荡"现象以及各种电容器投切开关的特点进行了分析，在此基础上完成了基于ARM7处理器的新型智能无功补偿控制器的设计。控制器采用高性能32位ARM芯片LPC2368作为主控芯片，使用高精度电能计量专用芯片ATT7022C来实现电网参数的测量，并且通过对ATT7022C提供的原始采样数据进行处理来实现谐波分析的功能。电容器的投切开关选用新型复合开关模块，它可以有效地抑制投切涌流，并且使用RS485方式与主控制器通信，具有较强的抗干扰能力。为了便于操作和管理，

3、系统还设计了由键盘和LCD模块构成的人机接口电路和数据存储电路。系统的软件设计以嵌入式实时操作系统IaC／OS．II为平台，采用“驱动层．操作系统层．应用层"的软件结构，文章详细介绍了gC／OS．II在LPC2368上的移植、系统任务的划分和调度以及各任务模块的程序设计等内容。电容器组采用等容量分组的方式，控制器以无功功率作为控制量并按照先投先切的原则对电容器进行投切，并在电网电压或谐波含量超出设定范围时逐级切除投入的电容器以对其进行保护。最后对系统进行了调试，实现了使用ATT7022C对电网参数的精确测量，同时对电容器

4、投切部分进行了测试，结果显示本文设计的无功补偿控制器可以按照文中的控制规则发出相应的投切命令，能够实现预期的功能。关键词：无功补偿，谐波，FFT，ARM，ATT7022C，复合开关AbstractReactivepowerisanimportantfactortothevoltagestabilityandpowerloss，andwiththeincreasingofpowercapacityandelectricalequipments，thereactivepowerrequirementgrowsdaybyday

5、,therefore，tomaintainingthenormaloperationandqualityofthepowergrids，itisanimportantmeansthatinstallingreactivepowercompensationdeviceswhichcansupplyreactivepowerforelectricalequipmentsinproperpositionofthepowergrids．Reactivepowercompensationdeviceusingcapacitorsi

6、sthemostwidelyuseddeviceatpresent．However，withincreasedharmonicpollution，theharmonicproblemsofreactivepowercompensationdevicesusingcapacitorshavebecomeincreasinglyprominent．Therefore，aftertheintroductionofthedevelopmentofreactivepowercompensationtechnologyandther

7、elevanttheories，thepaperdiscussestheharmonicproblemofreactivepowercompensation，includingthecorrectionmethodsofmeasurementerrorcausedbyasynchronoussamplingwhichisgeneratedinharmonicdetectionbyusingFFT，andthecopingapproachofharmonicproblems．Atthesametime，thepaperan

8、alyzestheOscillationphenomenonintraditionalreactivepowercompensationdeviceswhichtakepowerfactorascontrolvariable，aswellasthecharactersofswitchesforthecapacitor