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基于ADuC812的智能無功補償控制器的研制
摘要：摘要介紹無功補償?shù)幕驹�、方法及ADμC812單片機的特點。詳細論述了基于ADμC812單片機的無功補償控制器的結(jié)構、原理、及電參量的檢測方法。該控制器硬件結(jié)構簡單、工作可靠、適應性強，具有很高的推廣價值。關鍵詞：ADμC812單片機 無功補償 固態(tài)繼電器
任何輸配電設備和用電裝置都不可能是純阻性負載，因此它們必然要占用一定的無功功率。無功電流的存在使線路總電流增大，因而增大了輸配電線路的有功損耗，造成電壓下降、電能浪費、惡化了電能質(zhì)量。由于電網(wǎng)負載絕大多數(shù)呈感性，因而采用并聯(lián)電容器組，通過對并聯(lián)電容器組的投切控制來進行無功補償是一種簡單易于的措施并已得到廣泛應用。傳統(tǒng)方式采用固定電容補償，但這種方式僅適用于用戶負載固定、無功需求相對穩(wěn)定的網(wǎng)絡，不能動態(tài)跟蹤系統(tǒng)的無功功率的變化，而且還有可能和系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)振導致諧波放大，因而并聯(lián)固定電容的方法目前正逐漸被淘汰。隨著微機控制技術和功率半導體器件的發(fā)展，用微機進行實時檢測、跟蹤負荷的無功功率的變化并自動控制補償電路的投切，可以實現(xiàn)準確，快速的動態(tài)無功補償，從而達到降低配電線路的線損、改善電網(wǎng)供電質(zhì)量的目的。這就是所為的靜止無功補償裝置（Static Var Compensator），簡稱SVC。目前常用的SVC大多以接觸器作為電容器投切的執(zhí)行元件，投入時沖擊電流大，切換時會產(chǎn)生過電壓，自身觸頭易甚至熔焊，噪聲大，而且投切時間長，在控制環(huán)節(jié)上基本不能滿足分相、分級、快速及跟蹤補償?shù)囊�。也有少量的SVC以晶閘管作為執(zhí)行元件，雖能達到快速、安全的補償效果，但由于晶閘管元件價格昂貴且控制系統(tǒng)較復雜，使得這種系統(tǒng)的可靠性差，容量產(chǎn)生誤動作。
本文介紹一種基于ADμC812單片機的智能無功補償控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構簡單、造價低、工作可靠、適用性強。
1 ADμC812單片機簡介
ADμC812單片機是美國AD公司新推出的具有真正意義上的完整的數(shù)據(jù)采集芯片。其組成為：一個8通道5μs轉(zhuǎn)換時間且精度自校準的12位逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換器、兩個12位的D/A轉(zhuǎn)換器、8KB的閃速/電擦除程序存儲器、640字節(jié)閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲器、80C52單片機的內(nèi)核。其它的一些重要功能模塊包括：一個看門狗定時器和電源監(jiān)控器、A/D轉(zhuǎn)換器與數(shù)據(jù)存儲器之間的DMA電路、存儲保護電路、SPI和I2C總線接口。ADμC812優(yōu)點之一是集成了一個完全可編程的、自校準、高精度的模擬數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。ADμC812另一個優(yōu)點是它采用了閃速/電擦除存儲器，輔之以內(nèi)含的加載器和調(diào)試軟件，使系統(tǒng)的設計、編程、調(diào)試簡便。另外，它的靜CPU操作以及空閑和掉電方式，對于電池供電的測控設備來說都是至關重要的性能。有關ADμC812的引腳功能、控制命令格式等詳細內(nèi)容可參看參考文獻[2]。
2 控制器的硬件設計
整個系統(tǒng)的硬件結(jié)構簡單，如圖1所示，主要芯片有ADμC812、8255和ADM202，而且串行口電平轉(zhuǎn)換芯片ADM202在程序?qū)懭氩⒄{(diào)試成功后可以取掉。簡單的硬件結(jié)構設計使得整個系統(tǒng)的工作可靠性的抗干擾能力均大為提高。另一方面，電容器的投切控制元件
[1] [2] [3]
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