基于ATT7022A的無功補償控制器設(shè)計
3 軟件流程設(shè)計
采用ATT7022A計量芯片,單片機無需進行任何復(fù)雜的運算,測量數(shù)據(jù)直接提供,并且可以提供四象限功率測量參數(shù),可準(zhǔn)確測量到21次以上諧波。CPU不涉及A/D采樣數(shù)據(jù)的處理,這使CPU的運算量大大降低,并且大大的簡化了軟件程序設(shè)計,使系統(tǒng)的運行更加可靠。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/160377.htm
在電力傳輸過程中,電力系統(tǒng)功率因數(shù)一般大于0.95,如果功率因數(shù)小于0.95就要進行補償。功率因數(shù)是投切的依據(jù),若功率因數(shù)低于0.95,則投入電容器,若大于1.0,切除電容器。控制器的控制策略是根據(jù)計量芯片提供的有功功率、無功功率等參數(shù),分析電網(wǎng)的功率因數(shù)是否低于0.95,電網(wǎng)是否過壓或者欠壓等,通過與設(shè)定值比較,決定電容器是分相投切還是三相同時投切,電容器投切時,采取“先投先切,先切先投”的原則,防止對一組電容器組的頻繁投切,保證電容器安全,實現(xiàn)電網(wǎng)的正常運行。
4 控制器測量大電流大電壓的方法
控制器的電壓輸入范圍為0~220 V,電流的輸入范圍為0~5 A,所以測量大電流大電壓時需要進行電壓電流轉(zhuǎn)換。如測量0.4 kV,500 KVA的負(fù)載時,其額定電流大約為700 A,因此可以選用電流互感器的型號為LMZJ1000/5的電流互感器,變比為200。程序中對讀取的電流、有功功率、無功功率、視在功率乘以變比200,就是實測的電參數(shù)。
測量10 kV,200 A的負(fù)載,電壓和電流都不能直接測量,需要加電壓互感器和電流互感器,可以選用變比為100的電壓互感器,變比為50電流互感器,如下圖接線。程序中,對讀取的電壓乘以變比100,讀取的電流、有功功率、無功功率、視在功率乘以變比50,就是實際的測量參數(shù)。
5 結(jié)論
以ATmega128單片機為CPU,ATT7022A為計量芯片設(shè)計的無功補償控制器,能精確的計算出電網(wǎng)的無功功率、有功功率、功率因數(shù),為實現(xiàn)無功功率的補償提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),硬件結(jié)構(gòu)簡單,可靠,同時減低了對CPU的要求,精簡了軟件設(shè)計,同時有能保證穩(wěn)定性好的特點。
該控制器只適用于低壓配電網(wǎng)無功功率的補償,對于測高電壓大電流的方案,文中也給出了測量方法及接線圖。該控制器對改善電網(wǎng)功率因數(shù)、降低電網(wǎng)損耗有良好的效果,并且設(shè)計簡單,成本低,具有良好的市場前景。
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