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    電網(wǎng)無功功率補償控制系統(tǒng)的設(shè)計

    2013-09-25 14:50 來源:互聯(lián)網(wǎng) 作者:洛小辰

    1前言

    在電力系統(tǒng)中,電壓是衡量電能質(zhì)量的一個重要指標,保證用戶處的電壓接近額定值是電力系統(tǒng)運行調(diào)整的基本任務(wù)之,而無功與電壓有著極為密切的關(guān)系。一方面,電壓變化時無功負荷的變化遠遠大于有功負荷的變化;另一方面,無功負葆引起的電壓波動也遠大于有功負荷的變化。如果電力系統(tǒng)的無功電源比較充足,就能滿足較高水平下無功平衡的需要,系統(tǒng)也將具有較高的運行電壓水平,反之,無功不足就反映為運行電壓水平偏低,可能造成電壓崩潰,從而破壞電力系統(tǒng)的安全運行和運行穩(wěn)定性。因此,電壓和無功的合理調(diào)整在提高電能質(zhì)量、降低網(wǎng)損、操作電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和安全性等方面具有極為重要的意義。

    1

    調(diào)整無功的方法就是根據(jù)無功功率的大小來調(diào)整電網(wǎng)補償電容器的大小。因為無功功率傳輸損耗大,不宜長距離輸送,因此,負荷所需的無功應(yīng)盡量做到就地供應(yīng)。

    2系統(tǒng)硬件設(shè)計

    本電網(wǎng)無功功率補償控制系統(tǒng)的硬件組成框圖如圖1所示。它主要有單片機系統(tǒng)(由80196單片機、74LS373、FLASH MEMERY 29C256組成的自復(fù)位電路)、鍵盤顯示電路、輸入電路、輸出電路和通信接口電路MAX232等部分組成。

    2.1單片機系統(tǒng)

    該系統(tǒng)的核心部分一片80196KB微處理器,80196KB為MCS-96系列16位處理器;其強大的功能,豐富的資源和高效率等優(yōu)點,為整個系統(tǒng)的快速、實時運轉(zhuǎn)奠定了基礎(chǔ)。

    2.2輸入電路

    輸入電路由電壓、電流的相位差檢測電路和電壓、電流有效值檢測電路兩部分組成。電壓、電流相位差檢測電路由PT(電壓互感器)、CT(電流互感器)和過零檢測電路組成。PT可用于將電網(wǎng)上的高壓轉(zhuǎn)變成低壓信號,并經(jīng)過過零檢測轉(zhuǎn)變成方波信號。CT則可將電網(wǎng)上的電流轉(zhuǎn)變成電壓信號,同時經(jīng)過過零檢測也轉(zhuǎn)變成方波。CPU通過檢測這個方波的上升沿計算出時間差Δt,然后與其測得的周期T相比較即得到相位差φ,即:

    2

    φ=2πΔt/T

    電壓電流有效值檢測電路由PT、CT、V/F電路和計數(shù)器8254組成。V/F電路采用交流V/F電路,這種V/F電路具有以下優(yōu)點:

    3

    ●加快了對被測量變化的跟蹤速度。

    ●減少了中間環(huán)節(jié),從而減少了誤差和干擾源。

    ●簡化了安裝和配線。

    ●減少了對變送器的硬件投資。

    ●可以通過軟件在采樣速度和精度之間作出合理選擇。

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    控制系統(tǒng) 功率 電網(wǎng) 無功

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