推荐星级：

基于单片机的动态无功补偿控制系统设计

更新时间：2020-02-08 21:18:53 大小：5M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：单片机动态无功补偿控制 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着经济飞速发展，工业现场中大量感性负载、复合电力负载接入电网中，使得工业环境变得更加复杂。传统的固定无功补偿方法和装置无法满足现代工业环境的无功补偿需求。因此，设计具有动态调节的无功补偿控制系统和装置对于现代工业具有现实意义。

课题组在2013湖北省科技支撑计划项目（2013BAA009）的资助下，确定了两种动态无功补偿方案：方案一，PLC作为控制核心控制，电容器组+晶闸管式可变电抗器；方案二，单片机作为控制核心，电容器组+IGBT式可变电抗器。本文设计基于单片机的动态无功补偿控制系统，产生PWM波控制IGBT来控制可变电抗器阻抗值，实现对感性负载以及复合电力负载的动态无功补偿。

本文完成的主要工作和取得的成果如下：

（1）完成了动态无功补偿控制系统总体方案设计。介绍动态无功补偿控制装置的拓扑结构，提出动态无功补偿控制系统的设计要求，包括输入输出量的确定，系统功能的要求，提出了控制系统的软硬件设计方案。硬件设计方案包括控制芯片的选型，硬件组成结构，以及电能采集模块的选择；软件部分包括上位机界面设计和单片机程序设计，其中单片机程序又由主程序和相关子程序组成。

（2）完成了动态无功补偿控制系统硬件设计。硬件电路主要包括单片机最小系统、通信电路、数字量输入/输出电路以及IGBT驱动电路。硬件电路的设计需要根据实际需求分配单片机引脚；选择合适的通信标准和通信协议，并有相应的芯片进行信号调理；设计的IGBT驱动电路具备过流保护功能，选用合适的芯片以满足IGBT驱动功率和开关频率。

（3）完成了动态无功补偿控制系统软件设计。软件部分包括单片机程序和上位机界面设计。单片机程序包括主程序、初始化程序、电能采集处理程序、Modbus通讯程序、电容调节程序、电感调节程序。电容调节和电感调节运用相应的策略来完成两部分的偕同，达到最终动态无功补偿。上位机界面设计包括登录界面、主界面、电容投切界面、电感调节界面、实时监测界面、故障显示界面。

（4）完成了仿真测试与试验研究。搭建仿真平台，对动态无功补偿控制系统上位机与单片机之间的通信功能进行仿真测试；同时用Matlab仿真工具对控制系统的无功补偿效果进行仿真；运用实验室已有资源，搭建模拟负载动态无功补偿试验...