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1、无功功率补偿控制器设计- I -无功功率补偿控制器设计无功功率补偿控制器设计摘摘 要要本课题研究以低压电网无功补偿改造为背景，研制了一种低压无功功率补偿控制器。作为一种非实时的无功补偿装置，该装置以定时的电网监测数据为依据，以城镇低压网(220V)的无功补偿为对象。本文主要研究了无功补偿对电网性能的改善，以及控制器的软硬件的配置。系统采用 AT89C51 单片机，该单片机是美国 ATMEL 公司生产的低电压，高性能的CMOS 8 位单片机，具有运算速度高，实时性好的特点；软件则使用汇编语言进行编译；人机操作界面采用 LCD 显示，显示效果较好；A/D 转换采用 ADC0809，是一款比较实用的
2、 A/D 转换装置。该装置可跟踪电网无功功率的变化并自动补偿，实现了无功补偿装置的优化运行，具有体积小、原理简单、智能投切等优点。关键词：无功补偿关键词：无功补偿 单片机单片机 功率因数功率因数 无功功率补偿控制器设计- II -无功功率补偿控制器设计- III -目 录摘 要.IAbstract .II1 绪论.11.1 课题的应用背景.11.2 国内研究动态.21.3 本课题主要研究的内容.21.4 无功补偿的原理.21.5 低压电网中的几种无功补偿的方式.32 芯片简介.52.1 51 系列单片机简介.52.2 51 系列单片机的特点.52.3 AT89C51 单片机.52.3.1 AT
3、89C51 特性.52.3.2 AT89C51 的功能.62.4 MAX813L 芯片.82.5 LCD1602 芯片.92.6 74HC595.103 系统硬件电路的设计.123.1 电源电路.123.2 A/D 转换电路.133.3 看门狗电路.153.4 LCD 显示.163.5 模拟信号处理电路.183.5.1 电流和电压相位检测电路.183.5.2 D 触发器控制电路.193.5.2 电流和电压信号采集电路.203.6 电容补偿控制电路.214 系统软件的设计.234.1 主程序设计.234.2 中 A/D 转换软件设计.234.3 电容补偿控制电路软件设计.24无功功率补偿控制器设
4、计- IV -结 论.26参 考 文 献.27附录 系统硬件原理图.28致 谢.29无功功率补偿控制器设计11 绪论1.1 课题的应用背景目前，我国的电网，特别是广大的低压电网，普遍存在功率因数较低、电网线损较大的情况。导致此现象的主要原因是众多的感性负载用电设备设计落后，功率因数较低。比如我国的电动机消耗的电能占全部发电量的 70%，而由于设计和使用等方面的原因我国电动机的功率因数往往较低，一般约为7 . 0cos。在这种情况下，采用无功补偿节能技术，对提高电能质量和挖掘电网潜力是十分必要的，世界各国都把无功补偿作为电网规划的重要组成部分1。从我国电网功率因数和补偿深度来看，我国与世界发达国家有不小差距。因此大力推广无功补偿技术是非常必要的，并且从以下
