基于PIC16C72的電力三相不對(duì)負(fù)載無(wú)功補(bǔ)償算法的實(shí)現(xiàn)

　　為了能夠準(zhǔn)確地測(cè)量相位，我們采用數(shù)字鑒相法。所謂數(shù)字鑒相是指通過(guò)將兩路信號(hào)比相，在鑒相輸出信號(hào)的正脈沖內(nèi)填入高速脈沖，通過(guò)記錄填入的脈沖數(shù)來(lái)測(cè)相位差。

　　PIC16C72單片機(jī)自身會(huì)產(chǎn)生高速的數(shù)字時(shí)鐘脈沖，這就可以直接利用該單片機(jī)的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行相位的測(cè)量。電壓與電流的波形關(guān)系如圖1所示。

　　圖1中A相電壓UA，A相電流iA與比較器Ull，U12的輸出電壓波形U1，U4的關(guān)系，顯然△t與U4，iA之間的相位差φA成正比，△又與u1，u4正跳變時(shí)定時(shí)器T1計(jì)數(shù)值之差△n成正比，這樣只要得到△n就可得出φA的值。該系統(tǒng)中，PICl6C72采用12MHz晶振，定時(shí)器l每隔2／μs計(jì)1個(gè)數(shù)。定時(shí)器1是16位計(jì)數(shù)器，他從0～65 536不停的循環(huán)增1計(jì)數(shù)運(yùn)行；定時(shí)器2是8位計(jì)數(shù)器，他從0～256循環(huán)計(jì)數(shù)，預(yù)、后分頻各16倍，An的計(jì)算式：

△n＝(B一A ×256)+65 53× N

　　其中：A為u1發(fā)生正跳變時(shí)定時(shí)器的值；B為u4發(fā)生正跳變時(shí)的定時(shí)器的值；N為2個(gè)事件發(fā)生的間隔期間定時(shí)器的溢出次數(shù)。

　　因此△n為：

△t＝△n ×2 ×10-6(s)

　　因?yàn)椤鱪的最小值小于5ms(工作信號(hào)的1／4周期)，而T1從0～65 536計(jì)數(shù)的時(shí)間是：

65 536 ×2 × 10-6 (s)＝131．072(ms)

　　因而在u1發(fā)生正跳變到u4發(fā)生正跳變之間T1溢出的次數(shù)最多為1，即N只有2個(gè)取值：0和1，電壓uA與電流iA的相位差φA為：

　　根據(jù)保持寄存器和時(shí)間寄存器記錄的8次事件可得出4個(gè)φA值，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)中值濾波、平均值濾波即可得到較準(zhǔn)確的φA值。再通過(guò)查表法得到A相功率因數(shù)COSφA。同理控制多路模擬開(kāi)關(guān)可測(cè)出B相，C相的相位差和功率因數(shù)。