網(wǎng)絡(luò)模塊化無功補(bǔ)償裝置研究開發(fā).pdf

1、無功功率是電網(wǎng)中電力設(shè)備正常運(yùn)行必須的功率組成部分。我國現(xiàn)行電網(wǎng)尤其是0.4KV的低壓電網(wǎng)部分，普遍存在著系統(tǒng)無功補(bǔ)償落后，電網(wǎng)功率因數(shù)低的問題，導(dǎo)致低壓電網(wǎng)能量損耗較大、經(jīng)濟(jì)性較差。因此，研究低壓電網(wǎng)中的無功補(bǔ)償技術(shù)，提高低壓電網(wǎng)的功率因數(shù)，對(duì)我國的節(jié)能降耗工作有著極為重要的作用和意義。
　　傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償裝置把晶閘管開關(guān)、控制單元及電容器等零散地分布在配電柜中，一臺(tái)控制器控制多臺(tái)電容器，一旦控制器故障，整臺(tái)裝置不能正常工作。本

2、文研制一種智能無功補(bǔ)償裝置，對(duì)每臺(tái)電容器配置單獨(dú)的控制器與現(xiàn)場(chǎng)總線通信功能，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)模塊化無功補(bǔ)償裝置，不僅在配電柜中能采用積木式結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)了系統(tǒng)可靠性，還可在低壓電網(wǎng)支路及特殊的用電設(shè)備端配置本網(wǎng)絡(luò)模塊化無功補(bǔ)償裝置遠(yuǎn)程補(bǔ)償控制，提高低壓電網(wǎng)質(zhì)量。
　　本文研究開發(fā)了一套多功能、高性能的網(wǎng)絡(luò)模塊化無功補(bǔ)償裝置。該裝置采用嵌入式結(jié)構(gòu)，使用SOC平臺(tái)技術(shù)，以STM32處理器為核心，通過地址/數(shù)據(jù)總線搭載專用電能計(jì)量芯片ATT7022

3、D，設(shè)計(jì)了較為完整的系統(tǒng)硬件電路，主要分為電源模塊、數(shù)據(jù)采樣處理模塊、電容器投切開關(guān)模塊、顯示模塊等。為滿足方便擴(kuò)充補(bǔ)償容量的應(yīng)用需求、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無功功率，在以上完整的無功補(bǔ)償控制器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，基于控制器中已有的RS485通信接口，設(shè)計(jì)多模塊聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)協(xié)調(diào)工作、補(bǔ)償無功功率的方案，構(gòu)建包含多個(gè)模塊的網(wǎng)絡(luò)化智能型無功補(bǔ)償系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)模塊間的聯(lián)網(wǎng)通信、協(xié)調(diào)工作以擴(kuò)充無功補(bǔ)償容量。在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面，本文采用模塊化設(shè)計(jì)原則，選用C語言編程，

4、可以有效的提高裝置的可靠性及易維護(hù)性。在設(shè)計(jì)中采用了電壓-無功功率作為無功補(bǔ)償判斷標(biāo)準(zhǔn)，利用復(fù)合開關(guān)控制補(bǔ)償電容器快速，無沖擊投切。
　　諧波檢測(cè)算法方面，本設(shè)計(jì)對(duì)采樣數(shù)據(jù)處理時(shí)引入了拉格朗日三次插值算法對(duì)測(cè)到的采樣值進(jìn)行處理，再對(duì)處理得到的數(shù)據(jù)運(yùn)用改進(jìn)型快速傅里葉變換進(jìn)行分析，這樣不但大大簡(jiǎn)化了諧波的分析過程克服了因頻率漂移造成數(shù)據(jù)點(diǎn)采樣不足的問題，同時(shí)也克服了Ts*N≠T的泄露問題。針對(duì)配電網(wǎng)中電容器型號(hào)、大小、位置等的優(yōu)化配