电网的无功补偿—毕业设计
电网无功功率自动补偿控制装置设计
a.节省电费开支：提高功率因数对企业的经济效益是明显的，因为国家电价制度中，从合理利用有限电能出发，对不同企业的功率因数规定了要求达到的不同数值，低于规定的数值，需要多收电费，高于规定数值，可相应地减少电费。
b.挖掘设备潜力：由于负荷功率因数低，影响发电机出力，提高功率因数后，发电机、变压器等设备可以增加有功出力：
The principle of the design is that we judge by both power factor and voltage to cast or cut capacitors.When voltage is in the quality limit,we raise power factor and degrade electric power loss,when power factor is beyond assigned value,we cut off capacitors that are idle.When voltage is beyond assigned voltage,we cut off capacitors that are working,when voltage is lower assigned voltage,we cast in capacitors that are idle.To solve existing automatic controllers’ defects,we improve on software,adopt optimize contolling diagram,implement force cast and force cut,overcomecontrollers’ defects,advance compensation accuracy and velocity,and realize cycle run and prolonge the life span of the capacitor set.
静止无功补偿器(SVC)仿真研究毕业论文
中国矿业大学本科生毕业设计姓名：张贵稀学号：21056373 学院：应用技术学院专业：电气工程及其自动化设计题目：静止无功补偿器（SVC）仿真研究专题：指导教师：马草原、王崇林职称：讲师、教授2009年6月徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院应用学院专业年级电气05－1 学生姓名张贵稀任务下达日期：2009年3月9 日毕业设计日期：2009年3月9日至2009年6月5日毕业设计题目：静止无功补偿器（SVC）仿真研究毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：低功率因数是供电系统普遍存在的问题，已成为供电领域迫切需要解决的重要课题之一。
无功补偿是维持电网电压稳定，维护电力系统安全运行的重要手段。
无功补偿技术是当前研究的热点之一。
无功补偿技术主要包括大功率电子器件、无功电流检测方法、无功的补偿控制技术等主要内容。
基于本国国情，在我国较长一段时间内，静止无功补偿器(SVC)仍然占据重要地位，因此，本文选择以静止无功补偿器((SVC)为无功补偿研究对象。
本课题要求：1 熟悉SVC主电路的结构特点；2 分析SVC的工作原理，建立合适的模型；3 熟悉SVC的常规控制策略；4 利用PSCAD建立SVC的仿真模型并利用仿真模型分析SVC对负荷进行无功补偿的过程。
院长签字：指导教师签字：中国矿业大学毕业论文指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩摘要电网功率因数偏低已成为当今供电领域迫切需要解决的重要课题之一。
无功补偿控制器软件部分毕业设计
无功补偿控制器软件部分毕业设计目录Ａbstract (3)摘要 (4)第一章绪论 (5)1.1课题介绍 (5)1.2 国外研究景况 (5)1.3总体方案 (6)第二章测量原理 (7)1.1功率因素的确定 (7)1.2交流采样 (8)1.3电压电流的计算 (9)第三章硬件部分 (10)3.1单片机的选择（控制单元） (10)3.2 A/D转换技术 (13)3.2.1 A/D转换概念 (13)3.2.2 8098带A/D转换器 (14)3.2.3次比较型A/D转换器 (15)3.3集成稳压 (16)3.3.1桥式整流电路 (16)3.3.2滤波电路 (17)3.3.3 线性稳压器78XX，79XX的运用 (18)3.4检测部分 (19)3.4.1电压检测 (19)3.4.2电流检测 (20)3.5执行部分 (21)3.5.1控制电路 (23)3.5.2 补偿电力电容器 /Y型的选择 (23)3.5.3电力电容器的故障 (24)3.6 相位数字化测量 (25)3.6.1相位测量的基本原理 (25)3.6.2 功率检测 (28)3.7 显示端 (30)3.8控制电路 (32)3.9系统时钟 (34)3.10复位电路 (35)3.11硬件抗干扰 (35)第4章软件部分 (38)4.1相位差计算子程序流程图( 图4.1 ) (40)4.2控制子程序流程图 ( 图4.2 ) (40)4.3余弦函数子程序 (40)4.4软件抗干扰设计 (40)结束语 (42)参考文献 (44)致谢 (45)附录 (46)Ａbstract摘要本文介绍了无功功率自动补偿控制器。
其主要面向220V 工业电力网。
实验基于单片机8098的运用来对所采样的电压和电流进行测量和比较，并进行相应的补偿，结果通过四个LED数码管显示出来。
本次以16位8098单片机为核心，其中运用到单片机8098中的A/D转换的单元，可编程高速输入端口单元，以及监测单元看门狗系统。
无功补偿设计范文
无功补偿设计范文无功补偿是电力系统中常用的电力质量调节手段之一，它能够改善系统的功率因数，减少无功功率的流动，并提高电网的稳定性和效率。
无功补偿技术的设计涉及到无功功率的计算与补偿装置的选型、布置等一系列步骤。
本文将从无功功率计算、无功补偿装置的选用及布置以及无功补偿设计过程中需要考虑的因素等方面进行讨论。
首先，无功功率的计算是无功补偿设计的基础。
无功功率可被分为感性无功功率和容性无功功率。
感性无功功率是指电源所吸收的无功功率，而容性无功功率是指电源所释放的无功功率。
无功功率计算的关键是计算感性无功功率和容性无功功率的大小。
计算公式如下：感性无功功率（Qc）= U^2 * sin(Phi) * I / 1000容性无功功率（Ql）= U^2 * sin(Phi) * I / 1000其中，U为电压的有效值，Phi为电流相位角，I为电流有效值。
根据无功功率的计算结果，可以选择合适的无功补偿装置进行补偿。
常见的无功补偿装置包括电容器、静态无功发生器（SVC）、静止无功发生器（STATCOM）等。
电容器广泛应用于电网中的小容量无功补偿，它能够提供恒定容性无功，改善电网的功率因数。
静态无功发生器是一种通过控制功率电子器件的无功生成和吸收来实现无功补偿的装置，它能够提供可调容性无功，并且具有响应速度快、可靠性高的特点。
静止无功发生器是一种新型无功补偿装置，它采用高频开关元件，能够提供快速且精确的容性或感性无功补偿。
在无功补偿装置的布置方面，需要考虑到电网的拓扑结构和电力负荷的分布。
布置无功补偿装置的目的是在电力系统中合理地分布无功功率，减少传输损耗和电力系统的压降。
一般地，无功补偿装置应该布置在输电线路和变电站之间，以减少系统的无功功率流动和提高电网的稳定性。
此外，还需要考虑到无功补偿装置的容量和数量，以及补偿装置的可靠性和经济性等因素。
在无功补偿设计过程中，还需要考虑到一些其他因素。
例如，无功补偿装置应具有高性能的控制系统，能够实现精确的无功调节和快速的响应速度。
无功补偿控制器毕业设计论文
摘要本研究以电网无功补偿改造为背景，研制了一种低压无功功率补偿控制器。
作为无功补偿控制器和电网监测器的统一体，该装置以实时的电网监测数据为依据，以低压网（220V）为补偿对象。
本文主要研究了对电网性能的改善，电网最佳补偿点的位置和容量配置，及控制器的软，硬件设计。
系统硬件采用16位单片机系统，具有运算速度高，实时性好的特点；软件使用高级编程语言汇编语言，遵循模块化设计原则，极大的提高了系统的通用性和维护的简易程度，该系统在实时监测数据的基础上，对低压网进行无功补偿。
该装置人机操作界面简单。
关键词：无功补偿，电力电容，单片机。
AbstractThis thesis is to design a controller which is under background of the reconstruction of the reactive power compensation.As the combination of reactive power cotroller and eletric power system measurement ,this drivce’s working theory is based on the real-time data of the eletric power system and it’s intention is to complete the most felicitious compensation for the reactive power which is exits in the 220V electric power wrie.the main part of the thesis includes the ameliorating of the net which comes from the reactive power compensate,the most felicitous compensating position and the hardware and the software design.This device’s hardware core is the 16-bit MCU which has many merits such as high operating speed .the software design adopts language of semble language which is a special advanced programming language and in the process of program ,we use the method of modularization which can improve the universal trait of the program and simplify the device’s maintenance. The device has simple interface of man-machine operating.第一章绪论1．1研究背景目前，我国的电网，特别是广大的农村电网，普遍存在功率因数较低，电网线损较大的情况。
毕业设计SVC无功补偿装置的设计
摘要随着社会的日益发展和科学技术的深度探索,电对人们的生活越发的重要.电压质量对电网稳定及电力设备安全运行,线路损失,用电单耗和人民生活用电都有直接影响.本文主要介绍了无功因数的基本概念及研究意义和无功补偿技术的现状以及治理的原则和目的，同时，也对静止无功功率理论做简要介绍，在本文中也对其中SVC型动态无功功率补偿装置的设计和保护做了一定说明。
我们主要从硬件设计上来更好掌握SVC技术，不管是在控制策略的选择，还是无功补偿容量确定上，都有必要把握这些细节。
在研究低压电网中无功补偿时，也对SVC系统的保护系统做了重点研究，这将是整个系统正常运行的基本前提。
关键词：无功功率；静止无功功率理论；动态补偿；SVC目录绪论 (1)一、无功补偿设计背景 (1)（一）无功功率的基本概念及研究意义 (2)（二）无功补偿技术对电力系统的影响 (2)（三）无功功率补偿方式及特点 (5)二、低压电网中无功功率补偿 (7)（一）动态无功补偿技术 (7)（二）SVC技术 (7)（三）SVC技术未来发展分析 (8)（四）低压电网中动态无功补偿装置的技术特点 (9)三、SVC动态无功补偿控制装置的设计 (11)（一）动态无功补偿器的工作原理 (11)（二）主电路及容量设计 (13)（三）控制电路及控制器选择 (14)（四）动态无功补偿控制装置的设计 (17)四、系统的保护配备 (23)（一）电网系统保护 (23)（二）电容器组保护 (23)（三）晶闸管阀保护 (25)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)绪论由于现代电力电子产品的广泛应用，以及负荷的快速变化引起电压波动和闪变，使无功补偿问题变得更复杂。
电力系统中非线性负荷的与日俱增，导致大量谐波电流流入电网，造成系统电压波形严重畸变。
影响到系统用电设备的正常运行，严重时引起系统谐振，烧毁电气设备，引发电气事故，造成巨大的经济损失。
因此，对于电能质量改善装置提出了迫切的要求。
无功电容补偿毕业设计
河北工程大学水电学院毕业设计课题：无功电容补偿毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：目录前言 (6)静止无功补偿技术的现状及其发展趋 (6)1. 静止无功补偿的历史 (6)2. 晶闸管投切电容器（TSC）控制方式 (6)3. 投切方式 (7)4. 补偿策略 (7)5. 发展趋势 (7)一、无功补偿的意义 (8)1. 无功功率的产生和影响 (8)2. 无功补偿的作用 (9)3. 影响功率因数的主要因素 (9)4. 无功补偿的一般方法 (9)5. 采取适当措施，设法提高系统自然功率因数 (10)6. 无功电源 (10)7. 无功补偿的意义 (11)8. 结束语 (12)二、电力系统谐波的基本特性和测量 (12)1. 配网中的谐波源 (13)2. 谐波在配网中的危害 (14)3. 配电网谐波治理的对策 (14)4. 结论 (14)三、电压无功控制和九区域控制策略 (15)1. 电压无功控制的原理 (15)2. 九区域控制策略 (16)四、无功功率补偿装置的分类 (16)无功补偿装置： (17)无功补偿装置分类方式： (17)A. 按投切方式分类: (17)1. 延时投切方式 (17)2. 瞬时投切方式 (17)3. 混合投切方式 (18)4. 无功功率补偿装置的应用 (18)B. 无功功率补偿控制器 (19)1. 功率因数型控制器 (19)2. 无功功率（无功电流）型控制器 (20)3. 用于动态补偿的控制器 (20)滤波补偿系统 (20)五、无功功率补偿的计算方法 (21)1、概述 (21)2、供电系统各种元件电抗的计算 (21)a、系统电抗的计算 (22)b、变压器电抗的计算 (22)c、电抗器电抗的计算 (22)d、架空线路及电缆线路电抗值的计算 (22)3、短路容量和短路电流计算 (23)4、计算实例 (23)5、结论 (25)六、无功功率补偿 MTSC装置 (25)1. 无功功率补偿原理与实现方法 (25)2.现有补偿装置存在的问题及解决方法 (25)3. 动态补偿装置数据采集、传输控制方案的实现 (27)3.1 采集传输参数 (27)3.2 采集传输控制参数 (28)3.3 采集传输控制系统方块图及各部分的作用 (28)3.3.1 传感器部分 (28)3.3.2 电量采集控制器 (28)3.3.3 采集传输集中控制器 (28)3.3.4 动态功率因数补偿控制器 (29)3.3.5 电力电容器组及可控硅开关组件 (29)4. 结论 (29)七、高通和低通滤波器对谐波检测电路检测 (29)1. 一种基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法 (30)2. 采用HPF的谐波电流检测电路 (31)3. 采用LPF的谐波电流检测电路 (31)4. 仿真电路的建立及其仿真研究 (32)5. 结束语 (35)八、无源谐波滤除装置 (35)1. 无源并联滤波器 (35)2. 无源串联滤波器 (36)3. 有源谐波滤除装置 (37)九、选择低压无功功率补偿装置 (37)如何选择低压无功功率补偿装置 (37)十、输配电网的无功补偿 (38)1．输电网的无功补偿 (38)2．电抗器补偿 (38)3．串连电容补偿 (38)4．中间同步或静止补偿 (38)5．配电网的无功补偿 (39)6．相位补偿(亦称功率因数补偿) (39)十一、电网电压调整 (39)1．利用地区发电厂或枢纽变电所进行中心调压 (39)2．调压变压器调压 (39)3．无功补偿调压 (39)4．串联电容补偿调压 (39)A. 电容器无功功率补偿的应用 (41)B. 电容器无功功率补偿 (41)电力电容器的补偿功能 (41)自愈式低压并联电力电容器的结构特点 (41)前言静止无功补偿技术的现状及其发展趋无功功率补偿是保持电网高质量运行的一种主要手段，也是当今电气自动化技术及电力系统研究领域所面临的一个重大课题，正在受到越来越多的关注。
无功补偿设计范文
无功补偿设计范文无功补偿是电力系统中的一项重要技术措施，用于抵消电力系统中的无功功率，以提高系统的功率因素并改善电压质量。
无功补偿的设计是为了满足系统的稳定运行和经济运行的要求。
本文将从无功补偿的基本原理、无功补偿设备的选择和配置以及无功补偿系统的设计进行详细介绍。
无功补偿的基本原理是通过添加合适的无功补偿装置，改变电力系统的无功功率，使得系统的功率因素接近1、根据电力系统的需求，无功补偿可以分为静态无功补偿和动态无功补偿。
静态无功补偿主要包括电容补偿和电感补偿，可以用来提高电网的功率因素。
而动态无功补偿则是通过调整无功补偿装置的容量和响应速度，来应对电网的瞬时无功功率变化。
在选择和配置无功补偿设备时，需要考虑系统的负荷特性、电压波动状况和无功功率因素等因素。
通常情况下，电容器和电感器是应用最广泛的无功补偿设备。
电容器可用于消除感性负载带来的无功功率，而电感器则可用于消除容性负载带来的无功功率。
对于不同的负荷特性，可以选择合适的无功补偿设备进行补偿。
在进行无功补偿系统的设计时，首先需要进行无功功率的测量和分析，确定系统的无功功率水平和波动情况。
然后，根据测量结果进行容性或电感性无功补偿的容量计算。
同时，还需要考虑无功补偿装置的安装位置和接线方式，以确保补偿装置能够有效地补偿系统中的无功功率。
无功补偿系统的设计还需要考虑系统的运行和维护管理。
在运行过程中，需要监测和调整无功补偿装置的工作状态，及时发现和处理可能出现的故障。
对于较大规模的无功补偿系统，还可以考虑使用自动化控制系统，实现无功补偿的智能化和自动化。
此外，还需要考虑无功补偿系统的经济性和可行性。
无功补偿设备的选择和配置应综合考虑初投资、运行成本和维护成本等因素。
同时，还需要与电力运营商进行充分的沟通和协商，明确无功补偿设备的接入条件和补偿效果。
总之，无功补偿设计是电力系统中的重要环节，可以提高系统的功率因素和电压质量，确保电力系统的稳定运行和经济运行。
低压电网无功补偿控制系统的设计
低压电网无功补偿控制系统的设计
低压电网无功补偿控制系统主要是为了解决低压电网中电力系
统电压稳定问题而设计的。
无功补偿系统能够改善电力系统的供电
能力和稳定性, 提高电力质量和效率, 减少无功损耗, 延长电气设
备寿命等。
以下是低压电网无功补偿控制系统的设计过程：
1.系统结构设计：根据低压电网的特点和无功补偿的需要，设
计出适合该电网的无功补偿系统结构。
包括：无功补偿设备的选择、补偿策略的确定等。
2.数据采集与传输：在低压电网中设置电参数检测装置，以采
集电压、电流、功率因数等数据，将这些数据传输到无功补偿装置上。
3.控制算法设计：制定无功补偿控制策略，根据采集到的数据
进行分析处理，控制无功补偿设备的运行，以达到最优的无功补偿
效果。
4.系统实现：将控制算法转化为电路控制模块，在无功补偿装
置中实现对无功补偿设备的控制。
5.实验测试：对系统进行实验测试，测试无功补偿装置在各种
情况下的补偿效果和控制效果。
6.系统优化：根据实验测试结果，对控制算法进行调整优化，
提高无功补偿系统的稳定性和可靠性。
低压电网无功补偿控制系统设计需要综合考虑多方面因素，包括电网特性、无功补偿设备特性、控制算法、系统可靠性等方面，才能确保系统的效果和性能。
无功功率优化补偿毕业设计
河北工程大学毕业设计发电厂及电力系统专业电力系统无功功率动态优化补偿装置学生姓名：张国伟指导老师：刘文胜二00九年六月前言 (III)第一章动态无功功率补偿装置概述 (1)第一节现有补偿装置存在的问题及解决方法 (1)第二节无功补偿和提高功率因数的意义 (3)第三节无功功率补偿技术的发展趋势 (13)第二章补偿装置现状的调研与问题的提出 (15)第一节无功功率补偿的种类和特点 (15)第二节问题的提出 (21)第三章无功功率优化动态补偿装置 (25)第一节装置简介 (25)第二节工作原理 (26)A (30)第三节抗干扰措施 (41)第四章设计总结 (43)参考文献： (45)前言无功功率补偿是电力系统的经典话题，补偿得当，可以提高供电效率，减少线路损耗，提高供电质量。
以前的补偿装置多用估算的办法，不能适应动态的要求。
随着单片机技术和电子测量技术的发展，现在有条件实时测量出功率因数，根据测量结果及时进行补偿，补偿的程度可以具体线路进行设定。
本设计就是要完成这样的实际装置。
要考虑适应现场恶劣电磁环境，保证能够长期可靠运行，不发生死机现象。
在本设计中，用PT和CT分别采样电流、电压信号，由单片机进行相位差计算，根据计算结果，投入或切掉并联的补偿电容。
电容的分组可以采8：4：2：1的比例，使调节更加精细。
相位测量可以采用单片机计数配合电子线路实现。
电容投切控制使用固态无触点开关，采取过零宽高频调制脉冲触发方式，以减少冲击电流；关断采用电流过零自然关断；投入采用记忆方式，保证原电容充电方向与系统电源方向一致。
第一章动态无功功率补偿装置概述为提高供电设备效率，减少供电线路电能损失，国内外自上世纪50年代初就开始进行无功功率补偿装置的研究工作，其方法主要有两种：一种是在电网上并联电容器，通过提高电网的功率因数达到减少线路电压损耗，提高供电设备利用率的目的;另外一种是在电网上并入同步电动机，通过改变同步电动机励磁电流的方法来改变电路负载特性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要电压是电能质量的重要指标之一，网损是电力企业的一项重要综合性技术经济指标。
长期以来电力系统网络损耗问题比较突出，而无功补偿是降低线损的有效手段。
随着电力系统负荷的增加，对无功功率的需求也日益增加。
在电网中的适当位置装设无功补偿装置成为满足电网无功需求的必要手段。
本文从无功补偿的现实意义出发，分析了无功补偿的必要性和经济效益。
简单介绍了目前无功补偿研究的现状，探讨无功补偿的原理并对主要的几种无功补偿方式进行了简要的分析，给出本文设计用于并联电容器组补偿方式的智能低压无功补偿装置的研究任务。
装置采用ATT7022A检测电网运行参数，减少了CPU运算量，提高电网参数辨识的精度，并可以简化系统软件设计。
系统以Atlmega64处理器为控制核心，采用功率因数控制和电压限制相结合的方式工作，并给出采用永磁真空开关在特定电压相角投切电容器的方法，有效解决了电容器投切过程中在线路上产生涌流的缺点，并设有多种保护措施，保护系统可靠、稳定运行。
装置还设计了友好的人机接口和通讯接口，使用方便。
关键词：无功补偿、并连电容器、ATT7022A、Atlnega64ABSTRACTV oltage is one of important quality index of electric power system. Power loss is an important synthesis technical and economic index of power companies. In the past several years, the problem of power loss is very serious. However, reactive compensation is an effective method to save power loss .Due to increasing loads of electric power system, demand of reactive power was also increasing. It became necessary means that reactive power compensation devices were installed in proper position of electric network.This thesis considers the significance of reactive Power compensation and analyses the indispensability and economic benefits of reactive Power compensation. The development status of reactive power compensation is briefly introduced. Principles of reactive power compensation are explained. Several primary reactive power compensation solutions are discussed. This thesis proposed an intelligent low voltage reactive compensation control scheme and implemented device for shunt capacitor compensation. An ATT7022A is adopted to detect the power grid operation information to reduce the calculation volume of CPU and enhance the precision of power grid parameter identification. This also simplifies design work of the software. ATMEGA64 is utilized as the main process unit and method combining power factor control and voltage limitation is used as the system working mode. Specific voltage phase is determined to switching shunt capacitor via permanent magnetic vacuum synchronous switch. Thus the surge produced during the traditional capacitor switching method is greatly diminished. It provides diverse protect measures to ensure the stability and reliability. It bears friendly human machineinterface and communication interface and is convenient for use.Key Words: Reactive Power Compensation, Shunt Capacitors, ATT7022A, Atmega64目录1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题研究的目的和意义 (1)1.3无功补偿的历史与现状 (3)1.4 本文研究的主要内容 (5)2 无功补偿的基本理论 (6)2.1交流电路的无功功率 (6)2.2并联电容器补偿无功功率的原理 (8)2.4 无功补偿容量的确定 (13)2.5无功补偿的经济效益 (14)3传统静止无功补偿装置 (16)3.1具有饱和电抗器的无功补偿器（SR） (16)3.2 晶闸管控制电抗器(TCR) (17)3.3晶闸管投切电容器(TSC) (18)3.4 静止无功发生器SVG (19)3.5小结 (19)4 无功补偿控制器硬件电路设计 (21)4.1 Atmega64(L)微处理器简介 (22)4.2电量信号采集和预处理 (24)4.3 A相电压零点检测单元 (32)4.4 A相电压信号调理单元 (33)4.5电容状态检测单元 (34)4.6 数据存储单元 (35)4.7实时时钟电路 (37)4.8液晶显示和键盘电路 (38)4.9 温度检测部分 (40)4.10通讯部分 (41)4.11系统电源和电源监控电路 (42)4.12继电器输出电路 (47)4.13 硬件电路抗干扰设计 (48)6 结论与展望 (60)6.1论文总结 (60)6.2本文的不足及课题展望 (60)参考文献 (62)附录 (65)附录一英文资料 (65)附录二中文翻译 (73)1 绪论1.1课题背景近30年来，由于超高压远距离输电系统的发展，电网中无功功率的消耗也日益增大。
低压电网中，随着居民生活水平的提高和家用电器的普及，以及小工业用户的增多，电网的功率因数大都比较低，尤其是电力电子装置的应用日益广泛，而大多数电力电子装置的功率因素很低，造成电网供电质量下降，也给电网带来额外负担。
因此，利用无功补偿技术正成为当前世界各国电力设计及决策人员的共识，无功补偿装置的投资己被列入电力投资的整体规划中，成为一个不可缺少的环节。
现在，美国电力主网设备的功率因素已接近于1，原苏联法律规定功率因素应大于0.92，日本等国还建立了全国性的无功管理委员会，研究无功补偿方面的技术经济政策。
从实际情况看，世界上工业比较发达的国家，其电网功率因数都比较高。
因此，大力提高电网功率因素，降低线损，节约能源，挖掘发电设备的潜力，是当前电力网发展的趋势。
1.2课题研究的目的和意义有功功率与视在功率的比值称为功率因数，无功功率的存在使功率因数降低，造成如下影响：(1)当有功功率不变时，功率因数低，使发电机和变压器的容量增大，不能充分发挥原有供电设备的效率。
(2)在线路输送有功功率相同的情况下，功率因数低，使线路中的电流增加，电压损失增加，给感应电动机的启动、运行造成困难，导致供电质量下降。
若增大导线截面积，相应的增加了有色金属的消耗量。
(3)当电网电压及有功功率不变时，功率因数低，使输电线路中的无功电流增大，功率损耗增加，引起发电机端电压的下降。
具体说来提高功率因数有如下作用：·提高电力网的传输能力·减少电压损失，提高电压质量·减少线路损失·降低变压器的损耗·增加变压器的输出功率目前，低压电网中的负荷大部分是感性负载，因此在电网中安装并联电容器可以供给感性电抗消耗的部分无功功率。
并联电容器补偿简单经济，灵活方便。
但当今电力系统中存在着大量如轧钢机、电弧炉、电气化铁道等无功功率频繁变化的设备，这就要求补偿装置能够根据负荷的变化进行动态补偿。
而并联电容器只能补偿固定无功，容易造成过补或欠补，无法满足电力系统的实际需要，还有可能和系统发生并联谐振，导致谐波放大。
因此，能根据负荷无功功率的变化对分组的补偿电容器组进行自动投切以实现对无功功率动态补偿的装置，目前在国内外得到广泛应用。
解决电网中有功功率损耗大、压降大的最切实可行的办法就是采用高性能的无功功率补偿装置，就地补偿负载的感性无功功率。
因此，寻求一种能综合现有多种补偿装置的优点，且成本较低的无功功率补偿装置，使其能实时检测供电系统需要补偿的无功功率，对系统进行跟踪补偿，是低压电网改造和建设中迫切需要解决的问题。
本课题就是在此基础上提出的。
1.3无功补偿的历史与现状1.3.1无功补偿的分类无功补偿可以分为串联补偿和并联补偿。
串联补偿的目的在于控制线路的阻抗参数，欧美一些国家普遍采用串联补偿来提高输电线的传输能力。
而我国大多采取并联补偿的方式来补偿系统无功，并联补偿的目的在于控制线路的电压参数。
并联补偿按补偿对象不同可分为系统补偿和负荷补偿两大类。
系统补偿通常指对交流输配电系统进行补偿，目的是维持电网枢纽点处的电压稳定，提高系统的稳定性，增大线路的输送能力以及优化无功潮流、降低线损等。
负荷补偿通常是指在靠近负荷处对单个或一组负荷的无功功率进行补偿，目的是提高负荷的功率因数，改善电压质量，减少或消除由冲击性负荷、不对称负荷、非线性负荷等引起的电压波动、电压闪变、三相电压不平衡及电压和电流波形畸变等危害。