低压电网电能质量检测与无功补偿系统的设计.pdf

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1、2015年第5期文章编号：1009—2552(2015)05—0202—04DOI：10．13274／j．cnki．hdzj．2015．05．054低压电网电能质量检测与无功补偿系统的设计周传泽，吴汉熙(1．上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093；2．上海电器科学研究院，上海200063)摘要：针对低压电网出现的供电效率低下和系统稳定性能不足的情况，介绍了一种基于STM32系列高性能、低成本的微处理器的电能质量检测与无功补偿控制系统。该系统集电能质量检测与动态无功补偿于一体，采用复序列快速

2、傅里叶算法，结合STM32优秀的数据处理能力对数据快速处理，且实时显示补偿前后的电参量并与上位机通讯。并通过MATLAB／Simulink对系统进行仿真，结果表明系统具有良好的性能和精度。关键词：电能质量；检测；STM32；无功补偿中图分类号：TM714．3文献标识码：ADesignofpowerqualitydetectionandreactivepowercompensationsysteminlowvoltagepowernetworkZHOUChuan—ze．WUHan—xi(1．Schoolof

3、Optical-ElectricalandComputerEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China；2．ShanghaiElectricalApparatusResearchInstitute，Shanghai200063，China)Abstract：Inviewofthedisadvantagesofloweficiencyandunstabilityinlowvoltagepowernet

4、work，amodeofpowerqualitydetectionandreactivepowercompensationsystemisproposed．WhichisbasedonSTM32，ahigh—performanceandlow—costmicroprocessorunit．ThesystemrealizesrealtimedataprocessingusingcomplexsequenceFFTalgorithmCombinedwithSTM32excellentdataprocessin

5、gfunctionoffastdataprocessing．Thedatecanbereal—timedisplaybeforeandaftercompensationalsocommunicatewiththehostcomputer．FinallythesystemtestedbyMATLAB／simulink．theresultsshowthatthesystemhasgoodperformanceandaccuracy．Keywords：powerquality；detection；STM32；r

6、eactivepowercompensation0引言本高，功耗大，不利于大规模推广J。本文提出一电网中存在巨大的感性负荷原件，它们不仅种以STM32为核心的高精度数据采集系统，通过最优策略补偿无功功率，从而将电能质量检测与动态要消耗有功功率，也需要吸收大量的无功功率，实现能量的转换。无功功率的出现不仅增加了无功补偿有机地结合在一起。电网电源的负担，降低了供电设备的效率，而且1快速数据处理方法还增大了网损，严重影响了供电质量。为了解决电网数据有实时性强和多变的特点，需要兼顾这一问题，目前最有效的措施就是增

7、加电网中的无功补偿和数据传输的快速性。所以常常采用快速无功功率¨J。傅里叶算法对数据进行处理，该算法将实数的电压国内外已有多种自动补偿无功功率的方法，但电流合成一个复序列进行运算，通过3次FFT运算是基于传统的8、16位的单片机对系统的检测与运算存在速度慢且硬件结构不完善等缺点，而当下比收稿日期：2014—05—27较流行的DSP处理器虽然速度快，精度高，但是成作者简介：周传泽(1988一)，男，硕士研究生，研究方向为电力电子与电力传动。．-——202．．——就可以计算三相电压及电流的各次谐波，减少了一半

8、的运算量。通过汇编语言编写FFT程序，会提高程序的运行效率。复序列F兀'算法的基本原理如下J。将同时采样测到的Ⅳ点电压电流序列{1,(n)}、{i(n)}构成一个复序列：(n)=“(n)+×(n)，(0≤n≤N一1)(1)图1系统总体设计框图对{(n)}进行离散傅里叶变换：Ⅳ一112．2信号采样调理及滤波电路()=DFT[x(n)]=∑Ex(n)e-j(2~／N)nk]』’n=0通常电信号通过电压电流互感器采样后，为了(2)使