风柴互补供电系统无功补偿控制装置软件设计.doc
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风柴互补供电系统无功补偿控制装置软件设计,摘 要本文以风柴互补供电系统为背景，分析和研究无功补偿控制装置的软件设计方法。在硬件条件确定的情况下，论述了无功补偿装置软件的控制策略和控制方法。系统采用 单片机，该单片机是美国atmel公司生产的低电压，高性能的cmos 8位单片机，具有运算速度高，实时性好的特点。作为一种用于...
内容介绍
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风柴互补供电系统无功补偿控制装置软件设计
摘 要
本文以风柴互补供电系统为背景，分析和研究无功补偿控制装置的软件设计方法。在硬件条件确定的情况下，论述了无功补偿装置软件的控制策略和控制方法。系统采用 单片机，该单片机是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能的CMOS 8位单片机，具有运算速度高，实时性好的特点。
作为一种用于低压小型电网的无功补偿装置，该装置的软件设计以实时的电网参数为输入值，以无功功率为主要控制量，以提高电网功率因数为主要控制目标。本文针对实际应用背景，以现有的无功补偿控制方法为依据，调整和改善了控制策略，在提高控制装置的可靠性和稳定性方面提出了创新性的见解，力求实现精确补偿的控制目标。
该装置可跟踪电网无功功率的慢速变化并自动补偿，实现了无功补偿装置的优化运行，具有体积小、原理简单、智能投切等优点。
关键词：无功补偿；单片机；低电压
Abstract
This article analyzes and researches a kind of software design for reactive power compensation control device , based on the wind and diesel power system . It discourses control strategies and methods of the reactive power compensation device on the software side , In the case of determined hardware conditions . This device's hardware core is AT89C51 SCM , which has many merits such as high operating speed . This CMOS 8-bit Single-chip Microcomputor , produced by American ATMEL Corporation , works at low voltage and high performance .
As a reactive power compensation device for small , low-voltage power grid , the device's software uses real-time network parameters as its input values , regards reactive power as its main control volume , and sees power factor improvement as the main control objective . This paper backgrounds for practical application , and is based on existing methods of reactive power compensation . In this paper , control strategies have been adjusted and improved , and innovative ideas have been put forward , in improving the reliability and stability of the the control device , and in striving to achieve the target of precise control .
This device can automatically track and compensate slow changes of the reactive power , and can achieve optimal running conditions . It is small size , simple in principle , intelligent switching and so on .
Key Words: reactive power compensation; SCM; low voltage
目 录
第一章 课题的研究背景 1
1.1 风柴互补供电系统概述 1
1.1.1 风力发电机的概念 1
1.1.2 风力发电的无功功率特性 1
1.1.3 柴油发电机的概念和特点 2
1.1.4 风柴互补供电系统的概念 3
1.1.5 风柴互补供电系统的特点 4
1.2 无功补偿概述 4
1.2.1 无功功率的概念 4
1.2.2 无功功率的影响 4
1.2.3 无功补偿的概念 5
1.2.4 无功补偿的意义 6
1.3 无功补偿装置概述 6
1.3.1 并联电容器无功补偿装置 6
1.3.2 静止无功补偿装置 7
1.3.3 静止同步无功补偿装置 8
1.4 本课题主要研究的内容 8
1.4.1 课题的题目要求 8
1.4.2 课题的题目解读 9
第二章 无功补偿的原理和方法 10
2.1 无功补偿的原理 10
2.1.1 感性无功功率和磁场储能 10
2.1.2 容性无功功率和磁场储能 11
2.1.3 无功补偿的原理分析 12
2.2 无功补偿的原则 13
2.2.1 电力部门规定的无功补偿原则 13
2.2.2 本课题执行的无功补偿原则 14
2.3 无功补偿的方式 14
2.3.1 无功补偿几种常见方式 14
2.3.2 本课题选择的无功补偿方式 14
2.4 无功补偿的控制方式 15
2.4.1 几种控制方式的比较 15
2.4.2 本课题选择的控制方式 15
2.5 无功补偿的总容量 16
2.5.1 集中补偿方式下总补偿容量的确定 16
2.5.2 本课题无功补偿总容量的确定 16
2.6 并联电容的投切方式 17
2.6.1 常见的电容投切方式 17
2.6.2 本课题选择的电容投切方式 18
2.7 本课题的电容容量配置方案 18
2.7.1 电容器型号的选择 19
2.7.2 电容容量配置方案 20
第三章 无功补偿装置的软件设计 23
3.1 无功补偿装置的硬件环境 23
3.1.1硬件的结构原理框图 23
3.1.2硬件的电路原理框图 23
3.2 无功补偿装置的控制策略 24
3.2.1 控制策略的前期分析 24
3.2.2 控制策略的具体描述 27
3.3 软件设计的前期分析 28
3.3.1 单片机的并行I/O端口分析 28
3.3.2 单片机的串行接口分析 29
3.3.3 单片机的中断源分析 29
3.3.4 软件的功能分析 31
3.4 软件的功能性框图设计 32
3.4.1 软件的模块划分 32
3.4.2 软件的一级框图 33
3.4.3软件的二级框图 34
3.5 软件的RAM内存分配 37
3.5.1 自定义标志在内存中的分配 37
3.5.2 数据缓冲区在内存中的分配 39
3.6 软件主要模块的分析与设计 39
3.6.1 相位检测模块的设计..
摘 要
本文以风柴互补供电系统为背景，分析和研究无功补偿控制装置的软件设计方法。在硬件条件确定的情况下，论述了无功补偿装置软件的控制策略和控制方法。系统采用 单片机，该单片机是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能的CMOS 8位单片机，具有运算速度高，实时性好的特点。
作为一种用于低压小型电网的无功补偿装置，该装置的软件设计以实时的电网参数为输入值，以无功功率为主要控制量，以提高电网功率因数为主要控制目标。本文针对实际应用背景，以现有的无功补偿控制方法为依据，调整和改善了控制策略，在提高控制装置的可靠性和稳定性方面提出了创新性的见解，力求实现精确补偿的控制目标。
该装置可跟踪电网无功功率的慢速变化并自动补偿，实现了无功补偿装置的优化运行，具有体积小、原理简单、智能投切等优点。
关键词：无功补偿；单片机；低电压
Abstract
This article analyzes and researches a kind of software design for reactive power compensation control device , based on the wind and diesel power system . It discourses control strategies and methods of the reactive power compensation device on the software side , In the case of determined hardware conditions . This device's hardware core is AT89C51 SCM , which has many merits such as high operating speed . This CMOS 8-bit Single-chip Microcomputor , produced by American ATMEL Corporation , works at low voltage and high performance .
As a reactive power compensation device for small , low-voltage power grid , the device's software uses real-time network parameters as its input values , regards reactive power as its main control volume , and sees power factor improvement as the main control objective . This paper backgrounds for practical application , and is based on existing methods of reactive power compensation . In this paper , control strategies have been adjusted and improved , and innovative ideas have been put forward , in improving the reliability and stability of the the control device , and in striving to achieve the target of precise control .
This device can automatically track and compensate slow changes of the reactive power , and can achieve optimal running conditions . It is small size , simple in principle , intelligent switching and so on .
Key Words: reactive power compensation; SCM; low voltage
目 录
第一章 课题的研究背景 1
1.1 风柴互补供电系统概述 1
1.1.1 风力发电机的概念 1
1.1.2 风力发电的无功功率特性 1
1.1.3 柴油发电机的概念和特点 2
1.1.4 风柴互补供电系统的概念 3
1.1.5 风柴互补供电系统的特点 4
1.2 无功补偿概述 4
1.2.1 无功功率的概念 4
1.2.2 无功功率的影响 4
1.2.3 无功补偿的概念 5
1.2.4 无功补偿的意义 6
1.3 无功补偿装置概述 6
1.3.1 并联电容器无功补偿装置 6
1.3.2 静止无功补偿装置 7
1.3.3 静止同步无功补偿装置 8
1.4 本课题主要研究的内容 8
1.4.1 课题的题目要求 8
1.4.2 课题的题目解读 9
第二章 无功补偿的原理和方法 10
2.1 无功补偿的原理 10
2.1.1 感性无功功率和磁场储能 10
2.1.2 容性无功功率和磁场储能 11
2.1.3 无功补偿的原理分析 12
2.2 无功补偿的原则 13
2.2.1 电力部门规定的无功补偿原则 13
2.2.2 本课题执行的无功补偿原则 14
2.3 无功补偿的方式 14
2.3.1 无功补偿几种常见方式 14
2.3.2 本课题选择的无功补偿方式 14
2.4 无功补偿的控制方式 15
2.4.1 几种控制方式的比较 15
2.4.2 本课题选择的控制方式 15
2.5 无功补偿的总容量 16
2.5.1 集中补偿方式下总补偿容量的确定 16
2.5.2 本课题无功补偿总容量的确定 16
2.6 并联电容的投切方式 17
2.6.1 常见的电容投切方式 17
2.6.2 本课题选择的电容投切方式 18
2.7 本课题的电容容量配置方案 18
2.7.1 电容器型号的选择 19
2.7.2 电容容量配置方案 20
第三章 无功补偿装置的软件设计 23
3.1 无功补偿装置的硬件环境 23
3.1.1硬件的结构原理框图 23
3.1.2硬件的电路原理框图 23
3.2 无功补偿装置的控制策略 24
3.2.1 控制策略的前期分析 24
3.2.2 控制策略的具体描述 27
3.3 软件设计的前期分析 28
3.3.1 单片机的并行I/O端口分析 28
3.3.2 单片机的串行接口分析 29
3.3.3 单片机的中断源分析 29
3.3.4 软件的功能分析 31
3.4 软件的功能性框图设计 32
3.4.1 软件的模块划分 32
3.4.2 软件的一级框图 33
3.4.3软件的二级框图 34
3.5 软件的RAM内存分配 37
3.5.1 自定义标志在内存中的分配 37
3.5.2 数据缓冲区在内存中的分配 39
3.6 软件主要模块的分析与设计 39
3.6.1 相位检测模块的设计..
