智能随器无功补偿控制器.pdf

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1、2012钲仪表技术与传感器20l2第4期InstrumentTechniqueandSensorNo．4智能随器无功补偿控制器张赛，罗岩，朴在林(沈阳农业大学信息与电气工程学院，辽宁沈阳110866)摘要：基于配电变压器无功补偿完成了一种智能无功补偿控制器的硬件设计，装置以MSP430F133单片机为核心，安装在配电变压器的低压侧，实时监测电流、电压和功率因数，按无功需求控制多组不同容量的补偿电容进行投切。与以往控制器投切方式和补偿方式相比，提高了补偿精度以及设备的利用率。经实际运行表明，变压器二次侧功率因数控制在0．95～

2、0．98之间，达到了预期的效果。关键词：无功补偿；MSP430单片机；功率因数中图分类号：TM72文献标识码：A文章编号：1002—1841(2012)04—0030—02DesignofIntelligentReactivePowerCompensationwithTransformerControllerZHANGSai，LU0Yan，PIA0Zai—lin(CoHegeofInformationandElectricalEngineering，ShenyangAgriculturalUniversity，Shenyan

3、g110866，China)Abstract：Thispaperintroducedthehardwaredesignofakindofintelligentreactivecompensationcontroller．ThecoreofthisdevicewereMSP430F133singlechipmicrocomputer．Devicewereinstalledonthelowvoltagesideofdistributiontransformer．Itcanreal—timemonitorthecurrent，vo

4、ltageandpowerfactor，thedeviceswitchesdifferentamountsofcompensationcapacitoraccord—ingtotheneedsofreactivepower．Comparingwiththeswitchwayandcompensationmethodofpreviouscontroller，thedeviceismoreaccuracyandcanincreasecompensationequipmentutilization．Theactualoperati

5、onshows，thepowerfactoroftransformersideisbetween0．95and0．98，anditcanachievetheexpectedeffect．Keywords：reactivepowercompensation；MSP430singlechipmicrocomputer；powerfactor0引言D1．吉‰随器无功补偿是指将低压电容器接在配电变压器二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。随器补偿接线简单，视在功率为维护管理方便，可有效提高配电变压器的利用率，降低无功网s=√兰

6、“·几k~_Il2k损，是补偿配电变压器无功的有效手段之一。投切控制方式式中：Ⅳ为每周期等间隔采样次数；U为第k次采样值。通常有按无功功率投切，按电压投切，按功率因数投切等。以通过公式计算出线路的功率因数：往的无功补偿器大多采用对几组相同容量的补偿电容进行循cos‘D=P／S环投切的方式进行无功补偿，这种方式不但会造成补偿不足的2控制器工作原理及结构问题，还会由于频繁投切而加快补偿设备的损耗。该电容投切装置原理结构图见图1，无功补偿控制器是采用交流采样控制装置基于MSP430F133单片机，通过对交流线路电压电流技术，测量电

7、力网的电流和电压，计算功率因数，按照一定的规进行采样计算得出功率因数，配以多组不同容量的补偿电容，则自动地控制电容投切补偿。按照线路实际需求智能的控制投切，实现无功优化补偿。1功率因数的测量原理装置通过交流采样的方法来计算功率因数。根据对不同交流采样方法的比较，决定使用均方根算法，该算法的优点是精度高、速度快。测量的有效值和平均功率以及功率因数就可以一次计算出来，其包含了基波和各次谐波的综合参数，真实地反映了被测信号的实际情况。均方根算法能计及高次谐波的影响，并且随着每周期采样点的增多，可以提高采集精度，但采样点太多必然降低

8、采集速度，增加了运算量，因而需要在电力网精度和快速之间作出适当选择。使用均方根法交流采样算图1无功补偿控制器结构原理图法得到有功功率为3硬件设计控制器由单片机模块、信号检测模块、控制模块、电容模块收稿日期：2011—11～10收修改稿日期：2011—12—23等组成。第4期张赛等：智能随器