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基于RS485总线的功率因数分布式补偿系统
资料介绍
近年来，随着社会的不断发展，工业用户对电能质量的要求变得越来越高。为了满足工业用户的要求，提高供电质量，提高供电过程的稳定性，降低供电过程的损耗，都需要提供大量的无功补偿装置，因此对无功补偿装置的研究具有了重要的意义和必要性。基于此种现状，设计了一套无功补偿的装置。功率因数的准确计算对补偿装置是至关重要的，由于电网中直流分量和高次谐波普遍存在，采用快速傅里叶算法计算电网的无功功率，基本不受直流分量和高次谐波的影响，测量精度高，运算速度快，可以适应快速跟踪动态因数补偿装置的要求，编写程序在MATLAB下进行仿真，详细分析了各个仿真模块并通过数据的对比验证了该程序的正确性。
本文首先阐述了无功功率补偿原理和分布式补偿系统的工作原理，给出总体设计方案。中心处理器是以STC12C5A60S2单片机为主控制单元，完成数据处理，串口通信及显示等功能；硬件电路包括电压电流采样调理电路、输出驱动电路、人机界面显示电路、串行接口以及电源模块等部分，为软件实现提供硬件平台。软件设计采用模块化程序设计方法，使程序结构清晰，易于维护和扩展功能，并可减少错误的可能性。软件部分主要包括初始化模块、定时器模块、A/D采样模块、串口通信模块、显示模块、按键模块以及FFT算法模块等，详细地阐述了各个模块的程序设计流程。在此基础上，补偿装置按照适补原则，采用一定比例配置的电容器组，控制器检测每只电容器的网络地址、容量大小，根据需要补偿的无功功率，在所有电容器组组合方式中选一组最接近但补偿容量不超过的补偿方式进行补偿。实现了投切电容的智能化控制。经过在线测试，本设计的样机工作正常，能够精确地监测各种电力参数，并能根据相应的命令进行投切电容，投切满足设计要求，能够实现对电网中无功的补偿效果。
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