摘  要

本论文介绍一种用于电力系统的旨在提高功率因数的补偿方式，是以AT89C52单片机为核心，自动完成电力系统的参数测定，运算及功率因数自动补偿控制。提出以机械触点式多组开关进行电容器分组切换投入进行补偿的方法，具有一定的实用性。
 在电力系统中，功率因数的提高是一项重要的技术工作，直接关系到输电线路的电能损耗供电的经济性，供电质量。功率因数的补偿措施一直为人们所重视。研制高性能的功率因数装置具有实际的社会，经济效益。
 本文运用单片机技术，对电力系统进行监测和控制，使电力达到很大程度的调整和优化，特别是提高了电力系统的效率，节约了能量使自动化技术在电力系统控制领域得以实现，是电力系统控制方面的一个里程碑，标志着我电力系统自动化的进一步成熟。

关键词：单片机；功率因数；电力系统；补偿

ABSTRACT

In this paper,a  method  of  Pow-factor  compensation  for   improvingPower-factor in the electrical power  distributing system is introduced.
The practical Device based on  AT89C52 single chip micro-computer  has a serious of automatic functions.Such as:the  scheme   of the parameter of
electrical  power on line as  well as the control of power-factor   compensa-
tion.The  scheme of stepless  control and  capacity compensation  proposed
by  the paper can  be  realized  by  the convertor  as executive parts in the
system,which  can replace the traditional  compensation  method that  capa-
citor cells is swiched by swiches of mechanic contact.
 In  the  power-system, the  raise  of  the  power-factor is a important
technologic  work. It  matters  the  utility  and  quality  of  the power-
system. The  method  of  power-factor  has  always been taking seriously
by people. The  research  of  the  high-quality  power-factor compensation
has great social and economic meanings.
In  this paper, we use the technology  of computer  and single chip mic-
ro-computer  to monitor  and control the  power-system.In  this order  to
get the great adjustment of the power-system.In this way we can raise the efficiency of power-system,save the energy.It is also a mile-stone of the control field of the power-system.It stands the improvement of automation of power-system in our country.

Key words:Single Chip Micro-computer;Power-Factor Compensation;Electric Power-System
 
目  录
第1章 概述 1
1.1 概述 1
1.2 国内外电力系统发展概况 2
1.2.1 国外电力系统发展概况 2
1.2.2 国内电力系统发展概况 3
1.3 电力系统自动化的发展现状 4
1.4本论文的主要工作和预期目标. 5
1.4.1 主要工作 5
1.4.2 预期目标 5
第2章 功率因数补偿方法及意义 6
2.1 功率因数的计算. 6
2.2 功率因数补偿的定义. 7
2.3 功率因数补偿的意义. 7
2.4 电力设备补偿电容容量的计算. 8
2.4.1 高压电力设备补偿电容容量的计算. 8
2.4.2 低压电器补偿电容容量的计算 .8
2.5 容性设备安装原则与方法. 9
2.6 电容器装置控制方式的选择 10
第3章 系统硬件部分设计 12
3.1 功率因数补偿算法的理论推倒 13
3.2 控制算法的电路实现 15
3.2.1 相位测量和功率因数及电网频率的计算 16
3.2.2 功率因数补偿实现电路 20
3.2.3 MC1413功率驱动器简介 23
3.2.4 LED显示电路简介. 23
3.3 电容C的量化处理. 24
第4章 系统软件部分设计 26
4.1 单片机概述 26
4.1.1 单片机的发展和意义及其应用领域. 26
4.1.2 单片机技术在电力系统应用的原因 29
4.1.3 单片机AT89C52概述 32
4.1.3.1 主要性能参数 32
4.1.3.2 功能特性概述 33
4.2 软件控制流程图 42
4.3 实现补偿控制的程序示例. 44
4.4 抗干扰措施. 44
结论 46
参考文献 48
致谢 50

第1章 绪论

1.1概述
随着我国经济发展和国际化能源紧张局势的加剧，加强电能质量和节能降耗的影响十分重要，这其中采取无功补偿方式提高功率因数降等都是行之有效的措施。在电力供电系统中，功率因数的提高是一项重要的技术工作，直接关系到输电线路的电能损耗及供电的经济性，供电质量。功率因数的补偿措施一直为人们所重视。研制高性能的功率因数补偿装置具有实际的社会，经济效益。而且在电力系统中，无功功率要保持平衡，否则，将会使系统电压下降，严重时，会导致设备损坏，系统瓦解。此外，网络的功率因数和电压降低，使电气设备得不到充分利用，促使网络传输能力下降，损耗增加。因此，解决好网络补偿问题，对网络降损节能有着极为重要的意义。
众所周知按电网无功补偿方式可分为串联补偿和并联补偿，配电网并联补偿。并联补偿方式又可分为电容器组补偿，调电感补偿，调相机补偿的移相补偿等。本论文我们将讨论电容器补偿，主要应用单片机技术，实现对电力系统的监控，完成功率因数的测量，并根据所得数据进行电容组的投切，以实现对电力系统的功率因数的补偿。
在低压配电网中有相当一部分是感性负荷，它不仅要消耗大量的有功功率，也要吸收很多的无功功率，从而使功率因数下降，导致无功电源不足，系统电压降低，电能损耗增大，这大大影响了电网的供电能力。因此电力部门千方百计要提高系统的功率因数，除本身采取相应的措施外，更要求每个用户在其母线上进行功率因数的补偿。即借助于相关的无功功率补偿设备，及时、正确、必要的提供无功功率补偿。由于这个课题涉及面广，且有较高的经济含量和技术附加量，因此无功功率补偿设备的研究一直是国内外相关企业激烈竞争的项目之

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