基于ARM的無功補償控制器設(shè)計.pdf

1、隨著電網(wǎng)容量和用電設(shè)備的增加，用戶對電力系統(tǒng)無功的要求也與日俱增。無功功率會導(dǎo)致系統(tǒng)功率因數(shù)和電壓降低，網(wǎng)絡(luò)傳輸能力下降，網(wǎng)損增加，使電氣設(shè)備得不到充分的利用，嚴重時還會導(dǎo)致設(shè)備的損壞。所以無功補償技術(shù)日益引起人們的關(guān)注，傳統(tǒng)無功補償補償器由于主控制器運算能力的限制，難以對實時信號進行有效分析，影響了補償效果。 本文首先分析無功補償?shù)幕竟ぷ髟砗涂刂品椒?，再比較歸納各種無功補償?shù)脑瓌t和方式的優(yōu)缺點。然后基于國內(nèi)電力市場的需求現(xiàn)

2、狀，考慮到現(xiàn)代無功補償?shù)目焖傩院途纫?，設(shè)計了一種基于ARM的新型低壓智能無功補償控制器。 在硬件設(shè)計方面，使用LPC2132作為主控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)自動采樣計算、無功自動調(diào)節(jié)、故障報警保護、數(shù)據(jù)存儲等功能。系統(tǒng)采用倍頻電路實時跟蹤電網(wǎng)諧波，投切裝置采用過零觸發(fā)電路投切電容，抑制投切涌流。控制器采用8421編碼電容方式。并具有LCD液晶菜單顯示，直觀地顯示測量的電網(wǎng)參數(shù)。 在軟件設(shè)計方面，基于ARM軟件開發(fā)平臺，闡述了基

3、于嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ?qū)崿F(xiàn)無功補償控制器的軟件設(shè)計。詳細敘述了μC/OS-Ⅱ在LPC2132上的移植、各個任務(wù)模塊的功能、任務(wù)的劃分和調(diào)度。根據(jù)軟件的功能，引入μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)三層軟件設(shè)計的思想，用戶設(shè)計中間件層和用戶任務(wù)層。重點詳敘任務(wù)如下：無功補償采集任務(wù)，對輸入信號進行由內(nèi)部A/D和CD4046芯片共同完成信號的鎖相和同步采樣工作，得到電壓、電流的瞬時值；計算任務(wù)，通過LPC2132進行數(shù)據(jù)運算和處理，實現(xiàn)對重要

4、電力參數(shù)的實時、準確計算；通信任務(wù)，系統(tǒng)采用RS485和GPRS通信方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 在理論方面，該無功補償控制策略結(jié)合了功率因數(shù)和無功功率兩種控制方式的優(yōu)點，并使用PID控制提高控制策略性能。在綜合性價比最大原則下，本無功補償控制策略原理簡單，易于實現(xiàn)，控制效果良好。 最后本文對控制器需要完善的地方進行了分析。該控制器集無功補償，配電監(jiān)測，電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸和存儲等功能于一身。本文提出的無功補償控制器設(shè)計合理可行、性能穩(wěn)定