低压电网无功补偿

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1、河北工业大学继续教育学院毕业设计题目：姓名：导师：学历：年级：专业：学号：40摘要无功功率作为电网正常运行必须的功率组成部分，我国现行电网尤其是0.4KV的低压电网部分，普遍存在着系统无功补偿落后，电网功率因数低的问题，这也导致了我国低压电网损耗较大、经济性较差。本文介绍了无功补偿的发展历程及目前国内外的研究现状，重点分析了TSC型无功补偿装置的控制策略、触发方式等技术，以AT89C51控制芯片为核心，设计了较为完整的系统硬件电路。对整体硬件给出了软件系统结构框图，选用C语言编程，采用模块化的设计原则，可以有效的提高装置的可

2、靠性及易维护性。在MATLLAB环境下对系统进行仿真实验，仿真的结果表明所设计的硬件结构及选择的控制方式能够很好的完成无功补偿的工作，符合设计的要求。关键词：无功补偿；过零投切；晶闸管投切电容器40ABSTRACTAsanecessarypartofthenormalpowergrid,reactivepoweristheindispensablekeyinthepowersystem.Itisagreatenergylossandpooreconomyinchina’slowvoltagepowergridbecauseo

3、fthereactivepowershortageandlowpowerfactorwhichgenerallyexistinchina'scurrentpowergridespeciallythepartof0.4kv.Thispaperintroducesthedevelopmentofthereactivepowercompensationandthepresentresearchsituationofbothathomeandabroad,andthen,analysestheTSCtypeofreactivepow

4、ercompensationequipmentsuchasitscontrolstrategyandtriggermodetechnology,act.InthispaperthehardwarecircuitisdesignedbasedonthedigitalsignalprocessorAT89C51,thispaperadoptstheClanguageandgivessoftwaresystemstructurediagram.Thesimulationmodelofmaincircuitisestablished

5、andsimulatedinMATLAB.Theresultofsimulationshowsthatthehardwarestructureandthechoiceofthecontrolmodecanbegoodtocompletetheworkofreactivepowercompensation.Soitcomplywiththedesignrequirements.Keywords：Reactivepowercompensation;Zero-crossingswitch;ThyristorSwitchCapaci

6、tor(TSC)40目录第一章绪论11.1课题背景与科研意义11.2无功补偿的研究概况及发展趋势21.2.1基于柔性交流输电系统（FACTS）的无功补偿技术31.2.2我国无功补偿的现状51.3无功补偿装置存在的主要问题71.4无功补偿的基本原则8第二章TSC无功补偿算法研究102.1无功公式法102.2积分法112.3移相法112.4傅里叶变换法122.5检测点的选择122.6触发晶闸管的控制原则13第三章仿真实验及结果分析173.1算法介绍173.1.1功率因数控制173.1.2无功功率控制183.1.3综合控制183.

7、2设计电路的仿真及结果分析19第四章系统的硬件设计214.1系统的基本原理与硬件总框图214.2系统各个功能模块214.2.1AT89C51介绍214.2.2电源模块224.2.3信号调理电路234.2.4电压电流功率因数的测量244.2.5触发晶闸管的电路设计254.2.6显示电路及键盘设计26第5章系统的软件设计285.1投切总体设计方案285.2无功功率和功率因数相结合的控制方法流程图295.3液晶显示部分程序设计29405.4系统抗干扰设计30参考文献32谢辞34附录部分程序源码354040第一章绪论无功功率对电力电

8、网系统和维持电力设备的正常运转有着极为重要的作用，不仅电网上的设备元件要消耗无功功率，负载的日常运行也要消耗大量的无功功率。那么无功功率从何而来？发电机虽然可以生成无功功率供给电网的消耗，但由于发电机位置固定且距离较远，所以此种长距离输送无功功率的提供方式极不合理也极不经济，在实际中一般也