網(wǎng)絡模塊化無功補償裝置研究開發(fā).pdf

1、無功功率是電網(wǎng)中電力設備正常運行必須的功率組成部分。我國現(xiàn)行電網(wǎng)尤其是0.4KV的低壓電網(wǎng)部分，普遍存在著系統(tǒng)無功補償落后，電網(wǎng)功率因數(shù)低的問題，導致低壓電網(wǎng)能量損耗較大、經(jīng)濟性較差。因此，研究低壓電網(wǎng)中的無功補償技術(shù)，提高低壓電網(wǎng)的功率因數(shù)，對我國的節(jié)能降耗工作有著極為重要的作用和意義。
　　傳統(tǒng)的無功補償裝置把晶閘管開關(guān)、控制單元及電容器等零散地分布在配電柜中，一臺控制器控制多臺電容器，一旦控制器故障，整臺裝置不能正常工作。本

2、文研制一種智能無功補償裝置，對每臺電容器配置單獨的控制器與現(xiàn)場總線通信功能，構(gòu)成網(wǎng)絡模塊化無功補償裝置，不僅在配電柜中能采用積木式結(jié)構(gòu)，加強了系統(tǒng)可靠性，還可在低壓電網(wǎng)支路及特殊的用電設備端配置本網(wǎng)絡模塊化無功補償裝置遠程補償控制，提高低壓電網(wǎng)質(zhì)量。
　　本文研究開發(fā)了一套多功能、高性能的網(wǎng)絡模塊化無功補償裝置。該裝置采用嵌入式結(jié)構(gòu)，使用SOC平臺技術(shù)，以STM32處理器為核心，通過地址/數(shù)據(jù)總線搭載專用電能計量芯片ATT7022

3、D，設計了較為完整的系統(tǒng)硬件電路，主要分為電源模塊、數(shù)據(jù)采樣處理模塊、電容器投切開關(guān)模塊、顯示模塊等。為滿足方便擴充補償容量的應用需求、動態(tài)補償無功功率，在以上完整的無功補償控制器設計的基礎上，基于控制器中已有的RS485通信接口，設計多模塊聯(lián)網(wǎng)運行時協(xié)調(diào)工作、補償無功功率的方案，構(gòu)建包含多個模塊的網(wǎng)絡化智能型無功補償系統(tǒng)，實現(xiàn)多個模塊間的聯(lián)網(wǎng)通信、協(xié)調(diào)工作以擴充無功補償容量。在系統(tǒng)軟件設計方面，本文采用模塊化設計原則，選用C語言編程，

4、可以有效的提高裝置的可靠性及易維護性。在設計中采用了電壓-無功功率作為無功補償判斷標準，利用復合開關(guān)控制補償電容器快速，無沖擊投切。
　　諧波檢測算法方面，本設計對采樣數(shù)據(jù)處理時引入了拉格朗日三次插值算法對測到的采樣值進行處理，再對處理得到的數(shù)據(jù)運用改進型快速傅里葉變換進行分析，這樣不但大大簡化了諧波的分析過程克服了因頻率漂移造成數(shù)據(jù)點采樣不足的問題，同時也克服了Ts*N≠T的泄露問題。針對配電網(wǎng)中電容器型號、大小、位置等的優(yōu)化配