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三相电力参数检测与功率因数自动补偿控制系统设计

更新时间:2019-12-21 09:45:02 大小:3M 上传用户:xuzhen1查看TA发布的资源 标签:三相电力参数检测功率因数自动补偿控制系统 下载积分:0分 评价赚积分 (如何评价?) 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

1.1课题背景和意义

随着现代工业的发展,电网中使用的感性负载也愈来愈多,如感应式电动机、变压器等。这些设备在工作时不但要消耗有功功率,同时需要电网向其提供相应的无功功率,造成电网的功率因数偏低。在电网中并联电容器可以减少电网向感性负载提供的无功功率,从而降低输电线路因输送无功功率造成的输电损耗,改善电网的运行条件,因此功率因数补偿控制器一直有着广阔的应用市场。

功率因数是交流电路中的重要参数,是衡量电力系统是否经济运行的一个重要指标,也是供电线路在线监测系统的重要检测量,在功率因数补偿系统中需对其进行实时测量。

因此,针对以上问题设计出结构简单、检测精度高的功率因数在线检测电路十分必要。基于电压采样,经单片机软件进行分析、计算可得出被测电路的功率因数,通过显示电路显示出功率因数的大小,并由通信接口电路将被测功率因数进行远距离传输,通过控制继电器进行自动补偿。

功率因数的测量一般都要对被测电路的电压、电流进行采样,然后进行处理提取功率因数信号,通常由电压、电流取样电路、整形电路、同步周期测量、相位测量等组成。其中最关键的是电能计量和功率因数的测量。有以下几种方案:

方案一:通过测量电网电压与负载电流的有效值以及电压与电流之间的相位差来计算有功功率,这种方法只对电网电压为正弦波的情况适用。但由于谐波污染,电网电压失真严重,故采样这种方法测量误差较大。

方案二:采用专用电能计量芯片,如ADE7752等。这类芯片可以测量电力系统中的有功功率、无功功率、总功率及功率因数,而且不必考虑波形参数和失真度的大小,且与单片机接口简单,软件编制工作量较小。但是还需要另加硬件电路来测量电压、电流,增加了系统的复杂性。

方案三:采样计算法,此方案是对周期信号进行快速采样,获得一个周期的多个离散值,再根据有功功率的定义并利用单片机的运算功能,计算出有功功率。这种方法可同时获得题目所要求的多个其它参数。

通过以上对功率测量方案进行分析,我们选用方案二作为系统实现的方案。


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