基于ADuC812的智能無功補償控制器的研制

摘要：摘要介紹無功補償的基本原理、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構、原理、及電參量的檢測方法。該控制器硬件結構簡單、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、惡化了電能質量。由于電網負載絕大多數呈感性，因而采用并聯電容器組，通過對并聯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、無功需求相對穩定的網絡，不能動態跟蹤系統的無功功率的變化，而且還有可能和系統發生并聯振導致諧波放大，因而并聯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，可以實現準確，快速的動態無功補償，從而達到降低配電線路的線損、改善電網供電質量的目的。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行元件，投入時沖擊電流大，切換時會產生過電壓，自身觸頭易甚至熔焊，噪聲大，而且投切時間長，在控制環節上基本不能滿足分相、分級、快速及跟蹤補償的要求。也有少量的SVC以晶閘管作為執行元件，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較復雜，使得這種系統的可靠性差，容量產生誤動作。

    本文介紹一種基于ADμC812單片機的智能無功補償控制系統，該系統結構簡單、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據采集芯片。其組成為：一個8通道5μs轉換時間且精度自校準的12位逐次逼近A/D轉換器、兩個12位的D/A轉換器、8KB的閃速/電擦除程序存儲器、640字節閃速/電擦除數據存儲器、80C52單片機的內核。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控器、A/D轉換器與數據存儲器之間的DMA電路、存儲保護電路、SPI和I2C總線接口。ADμC812優點之一是集成了一個完全可編程的、自校準、高精度的模擬數據采集系統。ADμC812另一個優點是它采用了閃速/電擦除存儲器，輔之以內含的加載器和調試軟件，使系統的設計、編程、調試簡便。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容可參看參考文獻[2]。

2 控制器的硬件設計

整個系統的硬件結構簡單，如圖1所示，主要芯片有ADμC812、8255和ADM202，而且串行口電平轉換芯片ADM202在程序寫入并調試成功后可以取掉。簡單的硬件結構設計使得整個系統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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