低压电网无功补偿控制系统的设计.doc

摘要:在低压供电系统中，低压无功补偿装置的功能就是向感性负载设备就近提供无功功率。低压无功补偿控制系统是该装置的核心，它通过检测电压电流计算出功率因数、无功电流、无功功率，按照一定的控制规律投切电容器组，实现无功补偿。

针对电力系统中无功补偿装置发展的现状，本文研究设计了一种基于AT89C51的TSC型无功补偿控制系统。该系统以实时检测为依据，以功率因数为控制量的控制方法，以低压电网为最佳补偿对象。主要研究了无功补偿控制系统的软硬件设计，包括相位判断、投切控制、液晶显示、键盘等部分。所设计的控制系统具有结构简单，容易实现的优点。

关键词 无功补偿；晶闸管投切电容器；功率因数

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1低压电网无功补偿的意义-1

1.2国内外无功补偿的发展-1

1.2.1无功补偿装置的主要类型-1

1.2.2早期的无功补偿装置-2

1.2.3国内外研究现状-2

1.3本文的主要研究内容-4

2无功补偿相关理论的研究-5

2.1无功补偿的基本原理-5

2.2晶闸管投切电容器（TSC）-5

2.2.1 TSC的接线方式-5

2.2.2补偿电容器的接线方式-6

2.2.3补偿电容器的分组方式-6

2.3无功补偿控制策略的研究-7

2.4无功补偿电容器容量的计算-7

3系统的硬件设计-9

3.1主控芯片AT89C51-9

3.2检测模块-10

3.2.1测量芯片CS5460A-10

3.2.2引脚描述-11

3.2.3 CS5460A与AT89C51的接口电路-12

3.2.4参数测量原理-12

3.3过补偿欠补偿判断-13

3.3.1电压和电流的过零检测-13

3.3.2电压和电流的相位判断-14

3.4控制电路设计-14

3.4.1过零触发的原理-14

3.4.2投切控制电路-15

3.5显示电路的设计-16

3.6键盘电路的设计-17

3.7电源电路的设计-18

3.8报警电路的设计-18

4系统的软件设计-20

4.1系统总体设计方案-20

4.2数据采集处理部分设计-21

4.3相位判断部分设计-21

4.4投切判断部分设计-22

4.5液晶显示部分设计-24

4.6键盘部分设计-25

结论-27

致谢-28

参考文献-29

附录-30

附录1系统主电路图-30

附录2系统主程序-31