低压动态无功补偿智能控制器
时间:2017-05-15 09:17 来源:未知 作者:admin
文章摘要：现在多数厂家的控制器，运算单元多以51系列单片机为主，其缺点是：①硬件资源有限，指令功能、运算能力弱。要将信号采样，电量计算，电网谐波分析，电容器投切，RS-485远程通讯和近距离RS-232无线通讯功能都由51单片机来完成，存在很多困难；②其外扩芯片多，
鉴于目前无功补偿装置的现状，本文在比较了多种无功补偿装置的优缺点后，研制了一种基于数字信号处理器为核心的智能低压无功补偿装置控制器。
控制器采用TMS320LF2407A芯，该芯片是定点16位控制器中功能最全而又性能最好的。①其内部包含硬件乘法器、累加器、算术逻辑单元、辅助算术单元等多个处理单元，这些单元可以并列同时在一个指令周期内完成计划任务；②可独立访问64K字节的程序存储器与数据存储器空间；③内部总线采用并行体系结构，系统中设置了程序读总线、程序地址总线、数据读总线、数据写总线，由于总线是独立的，故可以同时访问程序和数据存储器，同时为处理器提供数据和指令，从而提高了数据吞吐量；④特殊的DSP指令具有单周期乘、加运算；⑤FFT倒位序变址寻址能力以及单周期指令执行时间为25nS和丰富的集成外设接口，这些丰富的资源可以很好地解决51系列单片机难以解决的问题。
控制器通过采集三相电压、电流，利用FFT变换算法，得到电网三相功率因数、电压、电流、有功功率、无功功率、2到13次谐波含量、有功电度、无功电度、电压，电流畸变率；具有存储每日整点功率因数、电压，电流最大值、停电，来电时刻及累计停电时间功能；整点指定日谐波数据；数据存储期为2个月；128X64大屏幕液晶显示全中文操作界面、数据，便于用户操作；具有RS-232、RS-485通讯物理接口，可实现遥信或近距离无线通讯，真正做到了无功补偿自动控制与配电参数综合测控一体化，为城网改造提出的配网自动化、远程通讯、无人值守等奠定了软、硬件基础。 控制器硬件结构框图如图：
图3 控制器硬件结构原理图
软件编制总体结构框图和部分�？榱鞒掏既缦拢�
图4 软件总体结构框图
图5 底层驱动�？榱鞒掏�
无功补偿装置并联电容器用的投切开关:在0.4kV级的配电网中，目前无功补偿装置投切电容器开关是用接触器或晶闸管实现的。若用接触器投切电容器，缺点是：①投入电容时，由于很难控制在电压过零时投入，因此易产生涌流、触点间打火、烧损触头；②切除电容器时又不易控制在电流过零切除，使触头粘联
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