智能型动态无功补偿控制器的设计
低压智能型无功补偿控制器的设计
目前 ， 在 电 网 中 的 大 部 分 电 气 设 备 都 是 属 于 感 性 的 负
功 的功 率 ， 能 量 等 参 数 。文 中 的 控制 器采 用 了具 有 可靠 性 高 、 精 度高 以及稳 定性 高的三 相 电能计 量芯 片 Ａ Ｔ ｒ ７ ０ ２ ２ Ａ 来 收 集这些数据 。 对于交流信号采样 ． 控制器使用 Ｆ Ｆ Ｔ算 法 【 １ 来 实 现， Ｔ Ｍ Ｓ ３ ２ ０ Ｆ ２ ８ １ ２主 控 芯 片 能 很 好 的 满 足 计 算 量 大 ， Ｃ Ｐ Ｕ 运 行 速 度 快 的要 求 。然 后 根 据 采 样 的 电 流 和 电 压 信 号 计 算 出无
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ａ ｌ ｏ ｗ－ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｉ ｎｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎｔ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐｏ ｗｅ ｒ ｃ ｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ
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低压配电网智能型无功最优补偿控制器设计
何东升(1978—),男,助理工程师,硕士,从事电力电子及其控制的应用和低压电器产品的试验、认证。
低压配电网智能型无功最优补偿控制器设计何东升1,2, 林志力1, 苗本健1(1.国家中低压输配电设备质量监督检验中心,广东东莞 523325;2.广州电气安全检验所东莞基地,广东东莞 523325)摘 要:基于相关理论原理和控制算法,采用DSP 控制的硬件电路,设计了具有无功最优补偿功能的智能型控制器。
阐述了智能型最优无功补偿控制策略及系统的硬件结构和软件流程。
现场挂网运行表明,该控制器能有效克服传统补偿方法易产生的投切振荡、过补、欠补等问题,具有高性能、低成本、高可靠性和灵活配置等特点。
关键词:无功补偿;智能控制;低压配电网中图分类号:T M 761:T P 273 文献标识码:B 文章编号:100125531(2008)1920022204D esi gn of I n telli gen t O p ti m i za ti on React i ve Power C o m pen s a ti onCon tr oller i n L ow Volta ge D istr i bu ti n g Networ kHE D ongsh e ng1,2, L I N Zh ili 1, M I A O Ben jia n1(1.China Na tiona l Qua lity Supe r vision and Testing Cente r f or Mid 2Low Voltage Trans m issi on and D istribution Equipm ent,Dongguan 523325,China;2.Dongguan Base,Guangz hou Electrical Safety Testing I nstitute,Dongguan 523325,China) Abstra c t:T he i nte lligent op ti m iza ti on reac tive po wer compensa ti on contr o ller wa s de signed by making us e ofthe ha rd wa re circuit controlled byDSP based on correla tive theory and control algorith m.The control stra teg y of the intelligent opti m iza tion reactiv e po wer co mpens a tion,the hardwa re structure of the syste m and t he s oft wa re f l o wchart were ex pounded .The field running re s ult sh ows this contr o ller can effecti ve ly s olve the p r oble m s such as oscilla 2tion,over or under compensati on which easily occurred i n traditi ona lway of compensa ti on .This controlle r fea tures with go od perf o r mance,lo w cost,high re liability and feasibl e config urati on .Key word s:r ea ctive power com pen s a t i on;i n telli gen t con tr ol ;low volt a ge d istr ibuti n g ne twor k林志力(6—),男,教授级高级工程师,从事低压电器的技术研究与检测认证。
智能无功补偿控制器的设计
工程设计项目名称：智能无功补偿控制器的设计智能无功补偿控制器的设计摘要：随着社会的发展，社会用电量的急剧增加，大量低功率因素的负荷接入电网对电网形成的巨大挑战。
而且现在用户对电能质量的要求越来越高，同时也为了电网的安全运行，需要平衡无功负荷功率。
在低压供电系统中，低压无功补偿装置的功能就是向感性负载设备就近提供无功功率，低压无功补偿控制器是无功补偿装置的核心，采用检测电网运行参数，减少了运算量，提高电网参数辨识的精度，并可以简化系统软件设计。
控制器以MCU处理器为控制核心，采用功率因数控制方式来检测电压电流并计算出功率因数、无功功率，按照一定的控制规律投切电容器组，实现无功补偿。
本文首先介绍无功补偿的基本原理，再详细介绍基于STM32F103RBT6和ATT7022E的无功补偿控制器的设计。
关键词：无功补偿、控制器、功率因数、STM32F103RBT6、ATT7022E一、引言电力是我国的主要二次能源，随着国民经济的发展，节电降耗，减少生产成本是企业追逐的目标。
但是电力系统中先天性的存在着大量的无功负荷，这些无功负荷来自电力线路、电力变压器以及用户的用电设备。
系统运行中大量的无功功率将降低系统的功率因数，增大线路电压损失和电能损失，严重影响着电力企业的经济效益，解决这些问题的一个有效途径就是进行无功补偿。
功率因数的提高，不仅能提高供电设备的供电能力，而且可以降低电力系统的电压损失，减少电压波动，改善电能质量，降低电能损耗，从而节省电力提高企业的经济效益。
同时，在现代电力企业中，功率因数是考核配电网运行的重要指标。
为达到考核指标，必须结合本地区的具体情况，进行无功的规划,其规划的目的是：(1)保证规划地区的无功平衡，维持电力系统的无功稳定。
(2)提高地区电网电压的质量，使地区电网无功、电压优化运行。
(3)提高功率因数、改善地区电网电能质量，提高电力企业经济效益。
(4)合理确定无功补偿方式、无功补偿容量、无功补偿的安装地点使补偿效果最佳。
无功补偿控制器设计方案
无功补偿控制器一.装置特点1.多种补偿方式、综合控制策略及多路控制出口，实现无功补偿。
2.大屏幕图形点阵液晶，全中文人机界面。
3.嵌入式SOC设计，DSP技术，工业级芯片，电磁兼容设计4.模块化、结构化程序设计，FFT交流采样算法（需要补充）二.装置功能1.测量功能●测量三相电流、三相电压，计算Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、Uab、Ubc、Uca、P、Q、COS∮、F●测量并计算1~15次谐波2.无功补偿功能●补偿方式：共补方式、分补方式和混合补偿方式●控制策略：时间、电压、无功功率、功率因数3.保护功能●过压、欠压保护●过流保护●缺相保护●谐波保护●延时投切电容●电容器组投入次数及频率闭锁保护●故障自锁（电容器出现故障时闭锁投入电容器）4.事件记录功能●电容投切记录●保护动作记录●定值整定记录●装置运行日志5.通信功能●实时传送当前遥测遥信数据●突发传送保护等故障信息●远方投切电容控制6.人机接口功能●显示功能：显示实时数据、运行状态、系统参数、保护定值、事件记录、系统时钟●手动控制功能：手动控制电容投切●设置功能：设置控制策略、补偿方式、保护定值、系统参数三.技术指标1.额定参数●额定电压（Un）：100V 或57.74V●额定电流（In）：5A或1A●频率（F ）：50Hz2.过载能力●电流回路：2倍In连续工作；10倍In允许10s。
●电压回路：1.2倍Un，连续工作。
3.功率消耗●交流电流：＜0.5V A/相（In=5A）；＜0.2V A/相（In=1A）。
●交流电压：＜0.2V A/相。
4.电磁兼容性能●GB/T-14598.9-2002 辐射电磁场骚扰试验Ⅲ级●GB/T-14598.10-2007 快速瞬变干扰试验Ⅳ级●GB/T-14598.13-1998 1MHz脉冲群干扰试验Ⅲ级●GB/T-14598.14-1998 静电放电试验Ⅳ级●GB/T17626.5 浪涌(冲击)抗扰度Ⅳ级●GB/T17626.8 工频磁场抗扰度Ⅳ级●GB/T17626.9 脉冲磁场抗扰度Ⅳ级●GB/T17626.12 振荡波抗扰度Ⅲ级5.绝缘和机械性能●绝缘电阻：符合DL/T478-2001 4.10.2规定●绝缘介质强度：符合DL/T478-2001 4.10.3规定●绝缘冲击电压：符合DL/T478-2001 4.10.4规定●机械振动：符合IEC255-21-1最严酷级标准●机械冲击：符合IEC255-21-2最严酷级标准●机械碰撞：符合IEC255-21-3最严酷级标准6.环境参数●工作温度：-30～65℃●贮存及运输：-40～80℃●大气压力：60～140KPa●相对湿度：<85%（20℃±5℃）7.测量精度●电压、电流：小于等于0.5％●有功功率：小于等于1％●无功功率：小于等于1％●功率因素：小于等于1％●频率：±0.01HZ8.控制输出●输出方式：继电器●路数：16路●结点容量：AC220V/5A，DC30V/5A9.工作电源●交流 220V±20％，总畸变不大于10％。
ON-JKWG智能无功补偿控制器说明书
杭州奥能电力设备制造有限公司产品名称：智能无功功率因数控制器产品介绍：ON-JKW系统智能无功功率因数控制器是我公司研制开发的新型智能补偿控制器，其单片机实时跟踪测量负荷，并将测量到的电流、电压、功率因数及无功功率进行计算，与预设值比较，自动选择最佳补偿回路的电容器进行投切，使补偿效果达到最佳，是无功补偿装置最理想的配套新产品,其主要型号有ON-JKWG10-C、ON-JKWG12-C、ON-JKWG10-T、ON-JKWG12-T、ON-JKWF10-C、ON-JKWF12-C、ON-JKWF10-T、ONJKWF-12-T。
产品特点：◇全数字化设计，交流采样，人机界面采用大屏幕LCD液晶显示，中文操作界面。
◇秉承以人为本的设计理念，模块化组装，流线型设计。
◇可实时显示电网功率因数、电压、电流、有功功率、无功功率、电压总谐波畸变率、电流总谐波畸变率、频率及电容投切状态等信息，显示内容丰富，方便用户查看。
◇支持三相共补，分相补偿及混合补偿控制方式。
◇分动态补偿控制和静态补偿控制两种类型控制器，可满足不同场合的需要。
◇支持等容/编码及模糊控制投切方式，根据需要进行最优化的控制。
◇具有手动及自动控制两种工作方式，方便用户选择。
◇具有谐波测量及保护功能，更加可靠的保证系统运行安全。
◇控制器具有RS485接口，采用MODBUS规约，方便与后台监控系统联网。
性能指标：◇测量电压：100V--290V◇测量电流：0--6000A◇工作电源：220VAC±20%◇取样电压：三相电压(分补方式)；两相电压(共补方式)◇取样电流：三相电流(分补方式)；一相电流(共补方式)◇控制输出：干接点5A/AC250V(静态方式)；30mA/DC12V(动态方式)◇控制路数：10路、12路型号说明：ON-JKW□□-□例：ON-JKWG12-T公司代号+无功监控+补偿方式+控制路数+投切元件（T为晶闸管、C为电容器投切专用接触器）主要型号：ON-JKWG10-C/ON-JKWG12-C、ON-JKWG10-T/ON-JKWG12-T、ON-JKWF10-C/ON-JKWF12-C、ON-JKWF10-T/ONJKWF-12-T开孔尺寸：113x113mm。
智能型动态无功补偿及谐波扼制成套装置的开发与应用
成 多 ， 月 军 ， 意 平 ， ．智 能 型 动 态无 功 补偿 及 谐 波 扼 制 成 套 装 置 的 开 发 与 应 用 李 余 等
．１ ． ５
智能型动态无功补偿及谐波扼制成 套装 置 的开发 与应 用
王成 多， 李月 军 ， 意平 。 余 潜智敏
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ｏ ｅ ｉｔ ｌ ｇ ｎ ｙ ａ ｃ ｅ ｕ ｐ ｎ ｒ ｏ ｉ ｅ ｙ ｖ ｒｃ ｍｐ ｎ ａ ｉｎ ａ ｄ ｈ ｒ ｎ ｃ ｐ ｏ ｅ ｓ ｇ ｔ— ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅ ｎ ｖ ｌ ｎ ｅｌ ｅ ｔｄ ｎ ｍｉ ｑ ｉ ｍｅ ｔａ ｅ ｃ ｍｂ ｎ ｄ ｂ ａ － ｏ ｅ ｓ ｔ ｎ ａ ｍｏ ｉ— ｒｃ ｓ ｉ ｏ ｉ ｏ ｎ
以及功率 电子 器 件 ， 大 功 率 Ｍ Ｓ管 、 控 硅 、Ｇ 如 Ｏ 可 Ｉ—
Ｂ Ｔ等大 量问世 ， 开发新 一代 智能 型动 态无 功 补偿 为 装置提供 了充 分 的条 件 ； 另一 方 面 ， 着 我 国工 业 、 随 农业、 国防和科 技 现代 化 的迫 切 需求 ， 纺织 厂 、 造纸 厂、 轧钢 厂 、 丝厂 等 大 量使 用 变 频 调 速 系统 、 拉 大功 率 电焊 机 、 中频 加 热 炉 、 型 冲床 以及 家用 空 调 、 大 电 冰箱 、 衣机正 在普遍 使 用变频 调速 控制 ， 洗 商场 和家 用 电子式 整流器 的大量使 用 ， 污水处 理 厂 、 自来 水厂 的大型泵 站也在 使 用 软 启动 器 或 变 频 调速 ， 些 非 这 线性负荷 的大 量使 用 对 电 网造 成 极 大 的污 染 ， 生 产
Ｋｅ ｒ ｓ ａ ・ ｏ ｅ ｓ ｔ ｎ； ａ ｍｏ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｚ ｒ— ｒｓ ｉ ｇ ｃ ｒｅ ｔ ｗｉ ｈｎ ・ ｎ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ：ｖ ｒ ｃ ｍｐ ｎ ａ ｉ ｈ ｒ ｎ ｃ ｍａ ａ ｅ ｎ ； ｅ ｏ ｃｏ ｓｎ ｕ ｎ ｔ ｉ ｇ ｏ ． ｆ ｏ ｓ ｃ
动态无功补偿控制装置设计
参 考 文献 ：
… 张世诚 《 中华人 民共和 国劳动合 同法释 义》 国版 本 中
图 书 馆 ＣＰ数 据 核 字 （ ０ ７ 第 ｌ ｌ２ Ｉ ２ ０ ） ０ ９ ２号 ， 京 ， 北 红
旗 出版 社 ． ０ ７７ ２ ０ ．
基 本 工资 ， 但基 本 工资 的 内涵 和外 延究 竟 有多 大 ， 关 意 相
图 ２ 电流检测 电路 ） （
（ 下转第 １ １页 ） ７
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算工 时工作 制度 下 ， 计算 周期结 束 时按照制 度工 作 日计 算 的工资标 准确定 。 综上所 述 ，要稳妥处 理好 因加 班和加班工资 产生的劳 资纠纷 ， 一定要 深入 学习相 关法 律法规 ， 就 明晰概 念 ， 把握 要领 ， 致做 好 加 班认 定 和 时 间 确认 ， 细 同时 ， 方结 合 案 多 例， 积累经 验 ， 维护 劳动 者权益 的角 度 出发 ， 好相关 工 从 做 作， 就能够 有效避 免纠纷 的发 生 ， 促进 劳动用 工 的和谐 ， 维
基于DSP的智能型无功自动补偿控制器
Ｋｅ ｒ ｓ ｒａｔ ｅｐ ｗ ｒｃｍｐ ｎａｉｎ ｉｉ ｌ ｉｎ ｌ ｐ ｏｅｓｒ ＤＳ ；ｃｎｒｌ ｒ ａｇ ｒ ｈ ｙｗｏｄ ： ｅｃｉ ｏ ｅ ｏ ｅ ｓｔ ；ｄｇｔ ｇ ａｓ ｒｃｓ （ Ｐ） ｏ ｔ ｌ ； ｌｏ ｉ ｍ ｖ ｏ ａｓ ｏ ｏｅ ｔ
１２ 硬 件组成 ．
实现 ， 存在着电路结构复杂 、 精度差 、 成本高、 抗干 扰能力差等缺点 。
无 功 补偿控 制器 硬件 组成 主要包 括模 拟信 号
白建社 （９ ４ ） 男 ， １７ 一 ， 高级工程师 ， 博士 ， 研究方 向电能质量分析和治理 、 电力系统 自动化 。 黄
０ 引 言
在 日常生 活和工 业生 产 中使用 的 电力 负荷 设 备大 部分 属 于感 性 负载 ， 运 行 过 程 中需 向这些 在
１ 无 功补 偿 控 制 器 硬 件
１ １ 硬 件需 求 ．
无功 补偿控 制 器需检 测 当前 的电压 、 电流 、 无 功功 率 、 功率 因数 等参数 ， 据此 进行 电容 器组 的投 切处 理 。 因此 ， 硬件 上必 须具 有 以下要求 ：
李 月 军 （ ９ ５ ） １７ 一 ， 男， 工程 师 ， 从事低
压 电器 和 电 力 系 统
控制器 的硬件构成 、 软件设 计 、 检测 方法 、 制算法 。该 设计利 用 了 Ｔ ３０ ２ ０５芯 控 ＭＳ２ Ｆ ８ １ 片的外 围部件和运算能力 ， 组成的电路结 构简单 ， 性能可靠 ， 品性价 比高 。 产
Ｃｏ ｐｅ ａ ｉ ｇ Ｃｏ ｒ ｌｅ ｓ ｄ ｏ ＤＳ ｍ ｎｓ ｔｎ ｎｔ ｏｌｒ Ｂａ ｅ ｎ Ｐ
【学士论文】毕业设计(论文)-动态无功补偿控制器的研究与设计
【学士论文】毕业设计（论文）-动态无功补偿控制器的研究与设计***学院SHANDONG INSTITUTE OF BUSINESS AND TECHNOLOGY 毕业论文(设计) GRADUATION THESIS（DESIGN）动态无功补偿控制器的研究与设计Study and Design ReactiveCompensation Controller2009年 5 月20 日May 20, 2009评阅人意见评阅人签字：年月日动态无功补偿控制器的研究与设计[摘要] 针对电力系统中无功补偿装置发展的现状，研制出了一种基于DSPTMS320LF2407控制的低压动态无功补偿装置。
作为无功补偿控制器和电网监测器的统一体，该装置以实时的电网监测数据为依据，以城镇低压网（220V）的最佳无功补偿为对象。
本文主要研究了无功补偿对电网性能的改善，无功补偿装置的控制方式及原理，和控制器的硬件设计。
系统硬件上采用了TI公司的16位定点DSPTMS320LF2407控制，具有比传统的单片机控制运算速度高，实时性好的特点。
采用晶闸管控制投切电容器，全数字化控制，全中文液晶显示界面实时显示系统运行状况，完全实现了电容器的快速，无弧，无冲击投切，具有优良的性能。
在投切原则上，与常见的功率因数控制方案相比较，采用无功功率控制，避免了轻载振荡。
为了实现装置应具有的功能，本文设计并制作了较为完整的控制电路及其外围设备的硬件电路。
它们包括触发电路、采样电路、显示电路及通讯电路等。
在本文中，还介绍了电网谐波对补偿装置的影响，以及装置在电网谐波含量超标时采取的保护措施。
最后，对无功补偿装置的发展和DSP 控制技术的发展进行展望。
[关键词] 无功补偿电力监测数字信号处理器Study and Design Reactive Compensation Controller[Abstract] Contra-posing the developmental actuality of reactive power compensation system in power system, a DSP (Digital Signal Processor) system is designed based on TMS320LF2407 for reactive power dynamic compensation. As the combination of reactive power controller and electric power wire's measurement, this device's working theory is based on the real-time data of the electric power wire and it's intention is to complete the most felicitous compensation for the reactive power which exists in the 220V electric power wire.The paper mainly includes the followed parts: the ameliorating of the net's capability by the reactive power compensation, the control method and principle of reactive power compensation device and the hardware design of the device. The device's hardware core is the 16-bit fix point DSPTMS320LF2407 produced by TI corp ,which has many merits such as high operating speed and high real-time. The system adopts thyristor as switch that connect capacitors to main circuit, numeralization control, and Chinese menu LCD.Interface displaying system's run-time Status momentarily. It actualizes the capacitor's speediness, no arc, no percussion switching, and has superior performance. Mention of switching law, control method considering reactive power, comparing with familiar control method considering power factor, avoids oscillation on the condition of light loading. In order to realize system's required function, this paper designs and realizes comparatively integrate microcomputer controlled circuit and its peripherals circuit, including triggering circuit, sampling circuit, displaying circuit and communicating circuit. This paper also points out the influence of harmonics to the compensation system, and the protect measurement in the condition of high harmonics on the power net. At last, the paper looks in to the future of the development of reactive power compensation and the technique of DSP controller.[Keywords] reactive power compensation monitor ofelectric power wire digital signal processor (DSP)***学院2009届毕业论文目录第一章绪论 (1)1. 1无功补偿的意义 (1)1.1.1 无功功率的分布对电压有决定性的影响 (1)1.1.2 无功功率在线路中的传输引起的损耗 (2)1.1.3 负荷无功功率对系统电压的影响 (2)1.2无功补偿装置的发展现状 (2)1.2.1无功补偿装置的发展 (2)1.2.2 当前无功补偿装置分类 (4)1.3无功补偿装置的选择 (7)第二章控制方案的DSP实现 (8)2.1 引言 (8)2.2 设计任务 (9)2.3 主电路设计 (10)2.4主控制器芯片的选取 (12)2.5 硬件设计 (13)2.5.1 模拟信号输入处理单元 (13)2.5.2 LF2407DSP系统模块 (17)2.5.3 执行单元 (20)2.5.4 显示及通讯电路设计 (22)2.6 软件设计 (24)2.6.1 主程序 (24)2.6.2 电容器投切原则 (26)2.6.3 中断程序 (26)2.6.4 串行实时时钟电路读写程序 (28)2.7可靠性、抗扰性设计 (29)第三章总结与展望 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录第一章 绪论1. 1无功补偿的意义电压是衡量电能质量的一个重要指标。
无功补偿装置的智能控制与自适应优化技术
无功补偿装置的智能控制与自适应优化技术无功补偿装置是电力系统中的重要设备，用于调节系统中的无功功率，提高系统的功率因数，稳定电压，改善电力质量。
随着电力系统的发展和智能化技术的提升，无功补偿装置的控制方式也在不断深化和创新。
本文将介绍智能控制与自适应优化技术在无功补偿装置中的应用。
一、智能控制技术1. 控制策略智能控制技术在无功补偿装置中的应用主要体现在控制策略的优化上。
现代无功补偿装置采用模糊控制、神经网络控制、遗传算法等人工智能方法，通过对系统运行状态的监测与判断，实现对无功补偿装置的智能控制。
例如，采用模糊控制可以根据系统的负载变化情况自动调节无功补偿装置的容量以提高无功功率的补偿效果。
2. 数据采集与处理智能控制技术还要求对系统运行数据进行实时采集和处理。
无功补偿装置通过传感器获取电网的电压、电流等参数，并将这些数据传输给智能控制系统。
智能控制系统通过对数据的分析和处理，实现对无功补偿装置的精确控制。
数据采集与处理的准确性和实时性对于智能控制的有效实施至关重要。
二、自适应优化技术1. 参数自适应无功补偿装置的最优补偿效果需要根据电网的实际运行状态来确定。
自适应优化技术通过对电网参数进行实时监测和分析，根据电网的实时需求自动调整补偿装置的参数，以实现最佳的无功补偿效果。
例如，如果电网的功率因数较低，自适应优化技术可以调整无功补偿装置的容量和补偿角度，使功率因数得到改善。
2. 优化算法自适应优化技术还包括用于无功补偿装置优化的算法。
常见的优化算法包括遗传算法、蚁群算法、粒子群算法等。
这些算法根据无功补偿装置的目标函数和约束条件，通过迭代计算和优化搜索，得到最优的补偿参数。
自适应优化技术的引入可以极大地提高无功补偿装置的效率和准确性。
综上所述，智能控制与自适应优化技术在无功补偿装置中发挥着重要作用。
通过采用智能控制技术，可以实现对无功补偿装置的智能化控制和操作，提高系统的无功功率补偿效果。
同时，自适应优化技术的应用可以根据电网实际需求，自动调整无功补偿装置的参数，使其达到最佳状态。
智能无功补偿器的设计和实现
随着 国民经济的发展 ， 工厂 自动化 和办公 自动化
求 也 越 来 越 高 。 工 厂 内碳 硅 炉 的 整 流 设 备 、 焊 机 和 电
结 合的方 式。系统框架 如图 １ 所示 。
一 一 一 一 ． ． 一 ， ，
会 重 染 网，低电Ａ 运载 力和 能 耗， 严 污 电 ｔ ｉ ａ Ｉ 的 能 电 损 影
电压 质 量 。
ＪＢ Ｉ 压Ｊｌ秧 ｅ 电 转 Ｊ Ａｌ Ｉ ｌ
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路 中的设 施进行 自动控 制的 目的。无 功补偿方式一般 采 用 三 相 固定 补 偿 三相 动态补偿 和单 相动态 补偿相
随 起的 之引 危害和 损失， 应对无功功率进行治理， 而电
力 络 能求 提 增 了功 偿 制 置 成 网 性 要 的 高 加 无 补 控 装 的
本 为 解 成 与 能 间 矛 ，计 以 。 了 决 本 性 之 的 盾设 了
ＰＣ ８ ４ ２ 片 机 为 核 心 的智 能 无 功 功 率 补 偿 装 置 ， Ｉ１ Ｆ５ ０单 系统在 降低 网损 的同时 ， 也有效 地提 高 了配 电系统 的
无功 功率补 偿控 制仪 。该控 制仪 以九域 图原 理作 为投切 电容 器 的依 据 ， 通 过 Ｒ 一３ ／ ８ 并 Ｓ２ ２ ４ ５串行 口与 Ｇ Ｒ 模 块 连 接 ， ＰＳ 实现 与 主 控 中 心进 行实 时数据 的传输 和交 换 。实测应 用证 明 ， 系统 避免 了复杂 的参 数计算 ， 化 了系统结 构 ， 价格 低廉 、 件 编程 简单 、 干扰 该 简 且 软 抗
毕业设计——无功补偿智能控制器设计(全套)
X X 科技大学本科毕业设计论文题目无功补偿智能控制器设计学院名称信息与电气工程学院专业班级电气工程及其自动化学生姓名 XX 学号指导教师完成时间： 20 年 6月 10日毕业设计（论文）任务书学院信电学院专业电气工程及其自动化班级0—1班姓名一、毕业设计（论文）题目：无功补偿智能控制器设计二、毕业设计专题：基于CS5464的无功补偿控制器三、毕业设计（论文）的主要原始资料：（1）无功补偿器额定电压为380V（2）无功补偿器最小补偿容量为50Var（3）无功补偿器最大补偿容量为2kVar四、毕业设计（论文）应解决的主要问题：（1）三相电网各参数的采样与测量（2）无功补偿装置电容器的投切策略（3）电容器的无涌流投入五、毕业设计（论文）附件（图纸、软件、译文等）：（1）主控电路原理图等（2）外文参考文献及翻译（3）六、任务发出时期：2012.4.15 毕业设计（论文）完成日期2012.6.10 指导教师签字：系主任签字：摘要长期以来电力系统网络损耗问题比较突出，而无功补偿是降低线损的有效手段。
随着电力系统负荷的增加，对无功功率的需求也日益增加。
在电网中的适当位置装设无功补偿装置成为满足电网无功需求的必要手段。
本文在详细分析无功补偿的基本原理和控制方法的基础上，研究了一种基于CS5464的TSC型智能无功补偿控制器设计方案。
该无功补偿控制器在硬件上采用三片CS5464芯片测量三相电网的各参数，选用C8051F022单片机为主控制单元，完成数据的简单处理、无功自动调节、电压检测与控制、数据存储与显示等功能，投切装置采用过零触发可控硅控制器，以抑制投切涌流。
此外，还设计了一些外围辅助硬件，包括采样调理电路、人机界面（按键、液晶等）、光电隔离、数据存储以及电压报警等；采用了模块化的设计方法，由模块到整体构成了控制器稳健的软件体系。
在电网电压/无功功率复合控制策略的基础上，编写了简洁稳健的代码实现控制算法。
该方案设计的控制器最多能够控制16路电容器组，可以应用在电网三相共补、三相分补以及三相共补与分补相结合的电容器组等容量配置的无功补偿装置中。
智能动态无功补偿装置技术规范
国网江苏省无锡供电公司居配技术规范书低压智能动态无功补偿装置招标文件2017年1月10日低压智能动态无功补偿装置是安装在低压配电系统内，用于改善低压配电的电压质量，提高无功补偿运行管理水平，更好地服务于电力客户，在原有低压无功自动补偿装置基础上提升和拓展的低压智能动态无功补偿装置。
本技术规范对低压智能动态无功补偿装置的技术指标、机械性能、适应环境、功能要求、电气性能、抗干扰及可靠性等做了进一步的规定。
1、编制依据GB 4208 外壳防护等级（IP代码）GB 10229 电抗器GB 311 高压输配电设备的绝缘配合GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求GB/T 15576 低压成套无功功率补偿装置GB/T 4025 人-机界面标志标识的基本和安全规则指示器和操作器的编码规则GB/T 14549 电能质量公用电网谐波GB/T15945 电能质量电力系统频率偏差GB/Tl2325 电能质量供电电压偏差GB/T15543 电能质量三相电压不平衡GB/T12326 电能质量电压波动与闪变GB/T18481 电能质量暂时过电压和瞬态过电压GB/T 15291 半导体器件第6部分晶闸管GB/T 3859.1 半导体变流器基本要求的规定GB/T 3859.2 半导体变流器应用导则GB/T 3859.4 半导体变流器包括直接直流变流器的半导体·自换相变流器GB/T 13422 半导体电力变流器电气试验方法GB/T 17626.2 静电放电抗扰度试验GB/T 17626.3 射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T 17626.4 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T 17626.5 浪涌（冲击）抗扰度试验DL/T597 低压无功补偿控制器订货技术条件DL/T 781 电力用高频开关整流模块DL/T842 低压并联电容器装置使用技术条件DL/T1053 电能质量技术监督规程JB7113 低压并联电容器装置JB/T 3085 电力传动控制装置的产品包装与运输规程JB/T 2436.1 导线用铜压接端头第1部分：0.5～6.0平方毫米导线用铜压接端头JB/T 2436.2 导线用铜压接端头第2部分：10～300平方毫米导线用铜压接端头JB/T 3085 电气传动控制装置的产品包装与运输规程国家电网生(2009)133号《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》国家电网科(2008)1282号《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》2、术语与定义2.1低压智能无功功率补偿装置由一个或多个低压开关设备、低压电容器、低压静止无功功率发生器和与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备，由制造商完成所有内部电气与机械连接，用结构部件完整地组装在一起的一种组合体，以下简称“装置”。
带现场总线的智能无功补偿控制器设计
袁俊杰(1980—),男,助理工程师,从事智能电器产品的研究开发。
带现场总线的智能无功补偿控制器设计袁俊杰(上海电器科学研究所(集团)有限公司,上海 200063)摘 要:介绍了一种以MC56F8323为核心的智能无功补偿控制器的软硬件设计。
该控制器可以测量电网中常见的参数以及谐波分析,并根据测得的参数进行智能化投切和保护,以实现无功补偿和改善电网质量。
各参数可以通过本地人机界面显示设置,也可经总线进行通信。
该控制器成本低,便于产业化。
关键词:无功补偿;DSC;谐波;现场总线中图分类号:T M 761+.1∶TP 273+.5 文献标识码:B 文章编号:100125531(2007)1920028204Desi gn of Apt itude Rea cti ve P ower Com pen sa ti onC on tr oller w ith F i eldbusY UAN J unjie(Shanghai Electrica l Appa r a tus Re sea r ch I nstitute (Gr oup )Co .,L td .,Shanghai 200063,China) Abstra c t:A design of ap titude reactiv e po wer co mpensati on controlle r ba sed on MC56F8323wa s introduced .This controller can mea sure manifold e lectric para m ete rs and ha r monic analysis,and intelligently thr ow or cut the capac itors t o compensa t e the reac tive po we r and i m p rove quality of po wer .Para m ete rs can be dis played and ope ra 2ted on local interface,or can be tran s ferred by fieldbus .The controlle r is convenient for industria liza tion,with l ow cost .Key word s:r ea ctive power com pen s a t i on;D SC;ha rm on i c;f ieldbus0 引 言降低电网线损和配电损失方面的重要技术———无功补偿是我国目前大力推广的一项技术。
基于能量采集模块的智能型无功补偿控制器
下不足 ：
确性 和控 制 精度 。
鉴 于 以上 缺 点 ， 中介 绍 了一 种 以能 量 采集 模 文 块 为核 心 的智 能 型低 压无 功补偿 控 制器 。
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基 于 能量采 集模 块 的智 能型无 功补偿 控 制 器
●应 用 与 设 计
－－ ７
基才能 量 采集模 块 的智 能型 无功 补偿控制 器
徐 登 科 ， 范 多 旺 ， 桑 兴 民 ， 唐 劲 旅
（ 州 交通 大 学 光 电技 术 与 智 能控 制 教 育 部 重 点 实 验 室 ， 肃 兰 甘 兰 １ ３ （ ０ ７ ０） ） ７
个 元件 的线 性一 致 ， 者 ， 选 取采 样 点 时 ， 再 在 很难 达 到 电压 和 电流在 同一 时刻 采 样 ， 致 电压 和 电流 的 导 采 样始 终 存 在一 个 相位 差 ． 因而 难 以保 证 计 算 的准
用单 片机 或 Ｄ Ｐ作 为 控 制器 的核 心 ， 采样 Байду номын сангаас 的数 Ｓ 将 据进行 Ｆ Ｔ变换 。 算 系统 的 电 、 计 电流 、 率 【 数 、 功 大 １
软 件 设 计 流 程 及 其 系 统 特 点
关 键 词 ： 功 补 偿 ： 控 制 器 ： 能 量 采 集 ： Ａ ∑ Ａ Ｃ 无 一 Ｄ
中图分 类号 ： Ｍ７ ４３ Ｔ １．
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ：０ ６ ６ ７ （０ ７０ — ０ ７ ０ １０ — ９ ７２ ０ ）９ ０ ０ — ３
硬 件 结 构 复 杂 由 于 大 多 数 的 微 控 制 器 无
一种智能无功补偿控制器的设计
9江苏电器 (2008 No.8)作者简介：黄涛(1980- )，男，助理工程师，大专，从事煤矿电子产品开发及工艺设计工作；宁礻韦(1980- )，男，助理工程师，本科，从事工业自动化控制的研究工作。
随着煤矿自动化和机械化程度的提高，各种机电设备的使用也越来越多，大量用电设备如交流三相电动机负荷，电能除需转化为机械功率(有功功率)之外，还需要感性无功功率Q ，这类感性负载从电网吸收电能其电流I 相位滞后于电网电压U 。
无功能量不是连续的从电网中吸取，会造成输电设备额外损耗增加，并造成电网严重污染，因此供配电网无功补偿刻不容缓。
在无功补偿装置中对补偿控制元件要求很高，因为一旦控制元件失效，会导致无功补偿装置的无功补偿功能就不能充分发挥，甚至不起作用。
在无功补偿装置运行中经常会出现下列情况：(1)功率因数补偿达不到预定目标；(2)电容的投切过于频繁；(3)更换新的控制器还出现上述类似情况等。
此时应该考虑增强控制元件的抗谐波能力和稳定性。
为解决上述问题，设计了智能无功补偿控制器[1-2]。
1 使用传统控制器的投切振荡现象传统的控制器是使用等容量循环投切，而电网所要补偿的容性无功功率的数值往往是连续的不分等级的，受硬件条件的限制，补偿装置提供的容性无功功率通常都是有限的几种等级数值，这是供需矛盾，这对矛盾在系统负载比较小时表现最为突出。
举例说明：某用户有一台315kV·A 的变压器，用20kvar 的电容器组共5只，补偿无功总容量为100kvar，采用常用的JKG(L)型控制器，此控制器的控制物理量是功率因数，目标功率因数投入设定是滞后(感性)0.92，切除设定是滞后(感性)0.99。
在某时刻发现系统视在功率为12.5kV·A，感性无功功率为10kvar，功率因数为滞后0.60，控制器出现一直不停的进行投切动作。
分析其原因是单组电容器的容量(20kvar)远远大于系统所需补偿容量(10kvar)所致，当控制器没有投入电容器组一种智能无功补偿控制器的设计摘 要：介绍了一种使用CS5463芯片设计的智能无功补偿控制器，给出了控制系统的原理框图、CS5463芯片的内部结构框图及其采样原理图。
智能无功补偿器的设计和实现
修改稿收到日期:2010-03-22。
第一作者董鹏飞,男,1984年生,现为郑州大学自动化专业在读硕士研究生;主要研究方向为模式识别与智能系统。
智能无功补偿器的设计和实现Desi g n and I m p l e mentati o n o f I ntelli g ent Co mpensator for Reacti v e Power董鹏飞 李建华 李 盛(郑州大学电气工程学院,河南郑州 450001)摘 要:针对电力系统中无功补偿装置的发展现状,通过对无功补偿原理和方式的分析研究,设计了基于P I C18F4520单片机的智能无功功率补偿控制仪。
该控制仪以九域图原理作为投切电容器的依据,并通过RS 232/485串行口与GPRS 模块连接,实现与主控中心进行实时数据的传输和交换。
实测应用证明,该系统避免了复杂的参数计算,简化了系统结构,且价格低廉、软件编程简单、抗干扰能力强。
关键词:无功补偿 控制器 功率因数 串口通信 GPRS 中图分类号:T M 46 文献标志码:AAbstract :In accordance w it h t he current stat us o f reacti ve po w er compensati on i n electric po w er syste m,t hrough anal y sis and research on the co mpensation pri nci ple and mode ,t he compensati on controll er based on P I C18F4520si ng l e chi p co mputer has been desi gned .The contro ll er a dopts t he ni ne zone graphic t heory as t he criteria o f connecti ng or disconnecti ng the capac i tor ,and t hrough RS 232/485serial port to connect w ith GPRS modul e t o m i ple ment rea l tm i e dat a trans m i ssi on and exchange w ith ma i n contro l center .T he rea l t est verifi es t ha t t he complicated ca l cu l ati on of the parameters is avo i ded by the syste m ;and t he s yste mati c structure is sm i p lified .The syste m features l o w cos,t ease program m i ng and off ers h i gh anti i nterf erence capability .K ey words :Compensati on for reactive power Controller Power fact or Seri a l co mmunica ti on GPRS0 引言随着国民经济的发展,工厂自动化和办公自动化程度的不断提高,电子设备对供电电源的供电质量要求也越来越高。
正泰nwk1-G无功补偿控制器说明书
NWK-G系列智能型无功补偿控制器使用说明书一、简介NWK-G系列智能型无功功率自动补偿控制器是低压配电系统补偿无功功率专用仪器，可与各型号低压静电电容屏配套使用。
NWK1-G型（开孔尺寸为本113×113mm）,NWK2-G型（开孔尺寸为162×102），输出路数各有4、6、8、10路四种规格。
本机博采国内外先进技术，采用进口单片机控制，具有体积小、重量轻、功能完善、操作简单、抗干扰能力强、运行稳定可靠、补偿精确等突出优点。
依据JB/T9663-1999国家最新专业标准设计，一次性通过机械工业部天津电气传动研究所发配电及电控设备检测所的型式试验，主要性能指标达到国内先进水平，是低压电容屏厂家首选产品。
二、功能特点1、采用国外先进芯片，增加了断电记忆功能。
即在系统断电及控制器复位时，参数及程序自动记忆，不丢失；供电恢复后控制器仍按断电前所设定的参数进入自动运行状态，实现无人操作化。
2、LED数字显示电网功率因素，显示范围：滞后（0.00~0.99），超前（0.00~0.99）。
3、通过面板三个功能键能完成数字显示COSφ设定值，延时设定值，过压设定值的设定。
简明的人机对话，使操作极为方便。
4、当电网电压超过本机过压设定值时，COSφ表自动转换显示为电网当前的电压值，同时自动快速逐级切除已投入的电容组。
5、判别取样电流极性（自动识别极性），并自动转换。
给安装调试使用带来极大方便。
6、当取样讯号线开路或无输入取样电流信号时，本机数字COSφ自动显示。
7、输出动作程序为先接通先分断，先分断先接通的循环工作方式及适应于就地补偿装置动作程序要求的1、2、2、2、2、1编码工作方式。
8、具有手动/自动转换，置自动时，本机自动跟踪电网功率因素及无功电流，控制电容器自动投入或切除，置手动时在本机上能实现手投或手切。
9、有超前、滞后、过压、欠流LED指示灯指示。
LED提示编程输入。
10、抗干扰能力强，能抵御从电网直接输入的幅值2000V的干扰脉冲，高于国家专业标准。
智能型自动无功补偿控制电路_全程图解电工维修技法_[共2页]
![智能型自动无功补偿控制电路_全程图解电工维修技法_[共2页]](https://img.taocdn.com/s3/m/9da270f9453610661fd9f45d.png)
全程图解电工维修技法
①将万能转换开关SA按照1～8的顺序逐挡拨动，若拨到每挡KM1～KM n均不吸合，表明控制电源故障或KM公共回路断路故障。
此时应测量SA⑦接线端子与电源N之间电压。
测量值等于电源电压表明接触器线圈公共回路断路；若电压等于零提示保险FU1熔断或保险FU1接B相电源导线、FU1接7号线有断路故障。
②若将万能转换开关SA拨至前面的挡位相应的接触器吸合，而靠后面的挡位KM不吸合，则提示SA接线端子短封线断路或接触器线圈KM公共端短封线断路。
③若将万能转换开关SA拨至某挡位而相对应的接触器不吸合，提示该挡位所控制的回路故障。
5.3.6 智能型自动无功补偿控制电路
智能型自动无功补偿控制器以微处理器或微机为核心，采用全数字化设计，由模块组装而成，是一种具有计算机智能化的控制器。
其主要功能和特点如下。
①人机界面采用大屏幕LCD中文显示器，可显示多种功能数据信息。
②可实现实时显示电网当前的功率因数 cosϕ、有功功率、无功功率、电流、电压及电压总畸变等电参数和电容器投入或切除状态等信息。
③具有设置参数中文提示、数字输入功能。
④具有自动补偿与手工补偿两种工作方式。
⑤取样物理量一般为无功功率，具有静态补偿和动态补偿工作方式。
⑥有的控制器还有通信和遥控功能、谐波测量功能、保护功能和连接计算机功能。
⑦选用菜单项目设置参数功能可设定、修改延时时间，目标功率因数 cosϕ，过压、电容预置，投切门限，电流变比等项目。
智能型自动无功补偿控制器静态及手动工作状态接线图如图 5-3-36所示，动态工作状态接线图如图5-3-37所示。
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作 者简 介 ： 晓 阳 （９ ９ ） 女 ， 宁盖 州 人 ， 负 载 的 功 率 因 数 ， 低 调 节与 电压 的 相 互 协 调关 系 ， 发 生 电容 器 组 的 降 易
设备 容量 ， 减少 电能损耗 和 稳 定受 电端 电 网 电压 ， 误 动 作 和频繁 操作 ． 本文 针 对上 述 不 足 ， 传 统 的 从
策略¨ ， Ｊ基于模糊逻辑的控制策略 ， 基于遗传算 荷 的变 化 ， 以最小 的 时问 调节 无 功 功率 ， 免 电容 避 法 的控 制策 略 Ｊ传 统 九 区 图 以 及 改进 九 区 图 的 器组 的频 繁动 作 ， ， 使调 节更 加精 确． 控 制 等 等． 由于 这 些 控制 策 略 未 充 分考 虑 无 功
核 心构成 的 智能 型动 态无功补 偿 控 制 器． 用 Ｃ ４ ７ 应 Ｄ ０ ０构 成 功 率 因数 采 集 电路 保 证 对
功 率 因数 的 准确采 集． 用智 能投切 判 据和投 切 算 法使 电容 器组 的投切 更加 合理 ， 采 投切
无震 荡， 免 电容 器组 的频繁投 切 ． 避 经过 现 场 的 实 际运 行 ， 本控 制 器 实现 了对 无功 功 率
文 章 编 号 ：０ ３—１５ （０ ７ ０ ０ ６ ０ １０ ２ １ ２ ０ ）２— ０ ２— ５
智 能 型 动 态 无 功 补 偿 控 制 器 的 设 计
刘 晓 阳， 齐宏伟 ， 于 洋 ， 亮 陈
（ 沈阳理工大学 信息科学与工程学院 ， 辽宁 沈阳 １０ ６ ） １ １８
摘 要 ： 在传 统 ９区图的 基础 上 改进 了智 能控 制 策略 ， 计 一种 以 Ｓ ９ ８ 单 片机 为 设 Ｍ８５Ａ
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２ ７ 月 ０ 年４ ０
第 ２６卷 第 ２期
沈 阳 理 工 大 学 学 报
ＨＥＮＹＡＮＧ ＬＩ Ｇ０ＮＧ ＵＮＩ ＶＥＲＳ ＴＹ Ｉ ＴＲＡＮＳ ＡＣＴＩ ＯＮＳ ０Ｆ Ｓ
Ｖｏ １．２ ６ Ｎｏ Ａｐ ． ２ ０ ０ ｒ
的动 态补偿 ．
关
键
词： 控制 策略 ； 功功 率 ； 无 ． 补偿 文献 标识 码 ： Ａ
中图分 类号 ： Ｍ ６ ． Ｔ ７１１
Ｔｈｅ Ｄｅ ｉｎ ｆ Ｉ ｅｌｇ ｎ ｎａ ｉ ｎ ａ ｔｖ ｍ ｐｅ ｓ ｔｏ ｃ ｎｔｏ ｌｒ ｓｇ ｏ ｎｔ ｌ ｅ ｔＤｙ ｍ ｃ ａ ｄ Ｒｅ ｃ ｉ ｅ Ｃｏ ｉ ｎ ａ ｉ ｎ－ ｏ ｒ ｌｅ
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在用 户侧 的低 压配 电系统 中均设 有 无 功 补偿 控 制 九 区图 出发 ， 计无 功补 偿 控制 器 的硬 件 电路 ， 设 完
在 器． 于无 功补 偿控 制器 的研 究 ， 内外 学者 主要 成 投 切 电容器 组 的智 能算 法 ， 九 区 图 的基 础 上 对 国
侧 重控 制 策 略 的研 究 ， 如 基 于 人 工 智 能 的 控 制 改进 智 能控 制 策 略 ， 控 制 器 可 以 自动 地 适 应 负 例 使