基于ADuC812的智能無功補償控制器的研制

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(wǎng)負載絕大多數(shù)呈感性，因而采用并聯(lián)電容器組，通過對并聯(lián)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(tǒng)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(wěn)定的網(wǎng)絡，不能動態(tài)跟蹤系統(tǒng)的無功功率的變化，而且還有可能和系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)振導致諧波放大，因而并聯(lián)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(fā)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(xiàn)準確，快速的動態(tài)無功補償，從而達到降低配電線路的線損、改善電網(wǎng)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(zhí)行元件，投入時沖擊電流大，切換時會產(chǎn)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(huán)節(jié)上基本不能滿足分相、分級、快速及跟蹤補償?shù)囊?。也有少量的SVC以晶閘管作為執(zhí)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(tǒng)較復雜，使得這種系統(tǒng)的可靠性差，容量產(chǎn)生誤動作。

2.1 系統(tǒng)的基本工作原理

控制器在上電初始化后即打開INT0中斷，檢測模塊在A相電壓正向過零時刻產(chǎn)生中斷觸發(fā)脈沖的下降沿，系統(tǒng)進入中斷。系統(tǒng)在中斷程序運動過程中測得電網(wǎng)無功電流及基波電壓的有效值，從而計算出電網(wǎng)無功功率的盈缺量。系統(tǒng)以此盈缺量并輔之以電網(wǎng)電壓作為投切判據(jù)，控制固態(tài)繼電器動作，投入或切除補償電容器，從而達到補償無功功率的目。