一种基于DSP2812的智能低压无功补偿控制器方案
基于ADuC812的智能无功补偿控制器的研制
基于ADuC812的智能无功补偿控制器的研制任何输配电设备和用电装置都不可能是纯阻性负载，因此它们必然要占用一定的无功功率。
无功电流的存在使线路总电流增大，因而增大了输配电线路的有功损耗，造成电压下降、电能浪费、恶化了电能质量。
由于电网负载绝大多数呈感性，因而采用并联电容器组，通过对并联电容器组的投切控制来进行无功补偿是一种简单易于的措施并已得到广泛应用。
传统方式采用固定电容补偿，但这种方式仅适用于用户负载固定、无功需求相对稳定的网络，不能动态跟踪系统的无功功率的变化，而且还有可能和系统发生并联振导致谐波放大，因而并联固定电容的方法目前正逐渐被淘汰。
随着微机控制技术和功率半导体器件的发展，用微机进行实时检测、跟踪负荷的无功功率的变化并自动控制补偿电路的投切，可以实现准确，快速的动态无功补偿，从而达到降低配电线路的线损、改善电网供电质量的目的。
这就是所为的静止无功补偿装置（Static Var Compensator），简称SVC。
目前常用的SVC 大多以接触器作为电容器投切的执行元件，投入时冲击电流大，切换时会产生过电压，自身触头易甚至熔焊，噪声大，而且投切时间长，在控制环节上基本不能满足分相、分级、快速及跟踪补偿的要求。
也有少量的SVC 以晶闸管作为执行元件，虽能达到快速、安全的补偿效果，但由于晶闸管元件价格昂贵且控制系统较复杂，使得这种系统的可靠性差，容量产生误动作。
2.1 系统的基本工作原理控制器在上电初始化后即打开INT0 中断，检测模块在A 相电压正向过零时刻产生中断触发脉冲的下降沿，系统进入中断。
系统在中断程序运动过程中测得电网无功电流及基波电压的有效值，从而计算出电网无功功率的盈缺量。
系统以此盈缺量并辅之以电网电压作为投切判据，控制固态继电器动作，投入或。
智能无功补偿控制器使用说明
智能无功补偿控制器使用说明一、智能无功补偿控制器的组成和工作原理1.监测单元：用于监测电网的功率因数和电压电流等参数。
它采集电网的功率因数信号，并将信号传输给控制单元。
2.控制单元：根据电网的功率因数和设定值之间的差异，对无功补偿设备进行控制。
当电网功率因数低于设定值时，控制单元会向执行单元发送控制信号，使无功补偿设备自动投入。
3.执行单元：根据控制单元的指令，调整无功补偿设备的容量大小。
它可以控制补偿电容器的投切和接触器的合切，来实现对电网无功功率的补偿。
1.监测电网的功率因数和电压电流等参数。
2.将监测到的功率因数信号传输给控制单元。
3.控制单元与执行单元交互，根据设定值和实际值之间的差异来控制无功补偿设备。
4.执行单元根据控制单元的指令，调整无功补偿设备的容量大小，以实现对电网无功功率的补偿。
二、智能无功补偿控制器的使用方法1.安装控制器：将控制器安装在电力系统的补偿设备箱内，与电网进行连接。
2.设置参数：使用该控制器的管理软件，将控制器与电网连接的参数进行设置，包括电压值、容量大小和设定功率因数等。
3.启动控制器：通过控制器的开关，手动或自动启动智能无功补偿控制器。
4.监测电网参数：控制器会自动监测电网的功率因数和电压电流等参数，并将数据传输给控制单元。
5.设定无功补偿：根据电网的实际功率因数和设定的功率因数之间的差异，控制单元会向执行单元发送控制信号，以调整无功补偿设备的容量大小，来实现对电网无功功率的补偿。
6.显示设备状态：通过控制器的显示屏，可以查看无功补偿设备的投入状态、功率因数和电流等信息。
7.停止补偿：当电网的功率因数达到设定值或不需要无功补偿时，可以手动或自动停止智能无功补偿控制器的工作。
三、智能无功补偿控制器的注意事项1.安全操作：在进行控制器的安装、设置和启动过程中，要注意遵守相关的操作规程和安全指南，确保操作的安全可靠。
2.定期维护：智能无功补偿控制器需要定期进行维护和检查，以确保其正常工作。
配电电器 NWK1-GR 系列中英文液晶低压无功功率自动补偿控制器说明书
NWK1-GR 系列中英文液晶低压无功功率自动补偿控制器(新产品)NWK1-GR系列中文低压无功功率自动补偿控制器( 简称控制器 )采用手机菜单操作模式，实现人机交换，适用于电网的配电监测和共补、分补兼顾的无功补偿。
它采用ASIC处理芯片，通过FFT(快速傅立叶计算)对采集的三相电压和三相电流进行计算和分析，故在电网有较大的谐波分量下，能够正常以无功功率作为投切电容器的依据，并结合功率因数进行投切。
电容容量可按循环、编码或任意值组合，进行对单相或三相电容的匹配或投切，实现最优的补偿效果 ，它完全覆盖三相220V、380V、440V、690V等世界不同地区的低压电网系统，频率50Hz与60Hz通用，抗谐波能力更强，具有中英文版本，可定制光伏专用产品，是我公司推出的新一代智能型低压无功功率自动补偿控制器。
它内置集成了数字化的电网测量与记录储存功能于一身，采用大屏幕点阵液晶屏，中文或图形化实时显示几十种电量，并提供电能质量分析，谐波环境下电量测量精度高，具有谐波超值保护和RS485通讯传输功能。
符合标准：JB/T9663-2013；DL/T597-1996NWK 1 - G □- □ GB□信号控制方式：默认为继电器输出，D表示+12VDC补偿方式：GB 共补，FB 混补最大输出回路：12路、18路功能可选项：R表示RS485通讯+宽电压信号检测G表示功率因数，点阵液晶屏显示设计序号低压无功功率自动补偿控制器3.1 环境温度：-25℃~+40℃。
3.2 空气湿度：在40℃时不超过50%，20℃时不超过90%。
3.3 海拔高度：不超过2000米。
3.4 周围环境：无腐蚀性气体，无导电尘埃，无易燃易爆的介质存在。
3.5 安装地点无剧烈震动。
4.1 可实现全三相共补补偿，全单相分补补偿，三相与单相混合补偿。
四象限显示功率因数，以基波功率因数和基波无功功率为控制物理量，控制精度高，无投切震荡，并在有谐波的场合下能正确的显示电网功率因数和谐波含量。
低压配电系统无功补偿滤波设计说明课件 (一)
低压配电系统无功补偿滤波设计说明课件(一)作为现代化电力系统中重要的一部分，低压配电系统无功补偿滤波设计是我们必须认真对待的问题。
为提高系统的能效和稳定性，为我们的电力供应走向更加智能化、绿色化发展提供坚实的技术支持。
一、低压配电系统无功补偿滤波的意义在日常的生产和生活中，低压配电系统已经成为现代社会中必不可少的部分。
而无功补偿滤波则是保障系统正常运行的重要环节。
因为低压配电系统中存在的无功电流会使系统劣化，频繁出现电压波动，造成设备过热、损坏，造成不必要的电能损失等。
因此，加强低压配电系统无功补偿滤波的优化，便显得尤为重要。
二、低压配电系统无功补偿滤波的设计原则关于低压配电系统无功补偿滤波的设计，有几点需要我们注意的原则：1.要考虑滤波器的结构与功耗等问题，以保证滤波器自身的稳定性。
2.要跟整个系统完美结合，确保无功补偿的效果更彻底，不得出现缺陷和误差等现象。
3.要设计出功耗小，降低设备损耗，提升系统使用寿命。
4.要根据不同的使用环境和需求，制定不同的设计方案，确保在不同环境下都能发挥出无功补偿的作用。
三、低压配电系统无功补偿滤波的设计方法基于上述设计原则，在进行低压配电系统无功补偿滤波的设计时，我们通常可以采取以下方法：1.设计无功补偿装置以消除无功电流的影响。
这一步包括：采用无功补偿柜、即装自动电容器组等措施，以消除无功电流的影响。
2.设计LCL滤波器以消除谐波电流的影响。
在这一步中，我们可以使用LCL滤波器等措施来消除谐波电流的影响。
3.在滤波器设计过程中，需要考虑到负载的稳定性问题。
为了保障负载的稳定性，我们需要在设计中考虑到许多细节问题，具体包括：保证滤波器的损耗，保证滤波器的功率因素等等。
4.对于低压配电系统无功补偿滤波器的选型，我们需要根据实际情况进行选择，确保在不影响系统负载、稳定性和功率因素的前提下，实现无功补偿过程。
总之，低压配电系统无功补偿滤波设计的重要性不可忽视。
在设计过程中，我们需要按照设计原则，并采取一系列有效的设计方法，以确保设计方案的完美结合，实现滤波器自身和整个系统的稳定性，为电力系统的健康发展打下良好的技术基础。
DSP2812硬件电路设计
DSP2812硬件电路设计【摘要】针对32位定点TMS320F2812芯片的硬件电路扩展设计。
设计主要包括供电电源芯片、复位电路、晶振、模数转换电路、数模转换电路、外部存储器扩展电路设计、接口芯片等；本文介绍了该DSP硬件电路设计的简要过程。
【关键词】DSP2812；硬件；电路设计1.引言近年来，随着现代信息技术的飞速发展，数字信号处理技术已经广泛应用在电子、通信、计算机等众多领域，成为最热门的技术之一。
数字信号处理器DSP 的功能日益强大，技术不断升级，系统不断完善，DSP技术的应用和普及，已经成为不可逆转的潮流。
数字信号处理器（digital signal processors）简称DSP，在20世纪80年代就已很成熟，在较多的应用领域中逐渐取代传统的采用模拟信号进行设计与分析来处理设备和控制器同时使用模拟器件实现的模拟信号处理系统。
数字信号处理技术和设备相对于模拟信号处理系统要更具灵活性、精确性、较强的抗干扰性、处理速度快、稳定的性能、设备尺寸更小、便于升级等优点。
它在通信、医疗、航空航天、军事、工业等方面得到了广泛的应用；该文章本着应用的普遍性而设计DSP硬件电路。
2.硬件设计方案图1 硬件设计方案总体框图2.1 电源芯片电路TMS320F2812芯片所需的电压等级有多种，分别是1.9v、3.3v；外围电路所需电压分别有正负10v、正负15v、模拟5v、数字5v。
3.3v供电用芯片为TPS75733电源转换5v到3.3v，其电流输出可达3A；主要提供I/O模拟电源、ADC模拟电源以及Flash核电源还有总线收发器74AHC245；具体电路见图2.1。
其中C37、C27和C32都是作为滤波电容。
图2.1 3.3V供电电路另外由于系统中的DSP要承担大量数据计算，内核频繁的转换会使系统功耗大大增加，所以降低内部CPU的核心工作电压可以大大降低系统功耗，DSP 的内核工作电压是1.9V；用TPS76801QDR（DC-DC）电压调节器3.3v转1.9v 输出电流可达1A具体电路见图2.2。
低压动态无功功率补偿装置方案设计与实现方法
低压动态无功功率补偿装置方案设计与实现方法1 无功功率补偿原理与实现方法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。
其中前一种方法适用于居民、商业及小型工厂的低压供电系统，而后一种方法适用于大型工厂中的无功功率补偿。
在实际应用中，由于电路特性是随时变化的，为了达到较好的补偿效果，就必须动态跟踪电路特性的变化，实时监测电路中U 与I 的相位差角，根据角的大小决定并联电容器的值。
基本的功率因数cosφ补偿电路如图1 所示。
电路中的K1～Kn在自动动态补偿装置中可采用双向可控硅，在电路工作时，一般保证cosφ< 0.95，避免电路出现谐振现象，损坏电网供电设备和用电器。
具体的方法是通过对电压U和电流I的相位检测来判断是否并入补偿电容器，并入几个，这些都是通过控制装置自动完成的，这就是动态无功功率补偿装置的工作原理。
2 现有补偿装置存在的问题及解决方法上面所述的方法只局限于某一段电路，并没有从整个电力网的角度来分析。
为了弥补这一缺陷，就有必要对整个供电系统中的各段电路功率因数补偿装置进行集中调控，使整个系统处于协调工作状态。
由于现有的动态功率因数补偿装置还没有实现整网连调，所以，有必要增加动态功率因数补偿装置的数据通讯功能，将其工作状态及相关的电流、电压、功率因数、工作温度、环境状态等参数发送到总调室，总调室中的主控微机则根据前端工作状态实时调整控制参数达到整网均衡运行的目的。
另外，在分析补偿过程中所提到的电容器，是按理想电容器来分析计算的，实际的电容器可等效为电阻R与电容器C并联电路，如图2所示，电路的矢量图如图3所示。
由矢量图可列（式1）式中：tgδ———为介质损耗系数；δ———为介质损耗角由式可见：电阻R 减小，电容器介质损耗增加，电容器发热，电解液易枯竭使电容量减小，补偿不足。
基于DSP2812的新型飞机电源控制器的设计
基于DSP2812的新型飞机电源控制器的设计
张晓斌;李伟林;郑先成;陈兵彬
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2009(017)009
【摘要】电源控制器(PCU)在飞机供电系统(EPS)的控制保护中居于核心地位.设计的飞机电源控制器以高性能DSP芯片TMS320F2812为核心,采用通用的嵌入式硬件和软件设计方法,构建了一个高性能的控制系统平台.通过RS485总线接口实现与地面维护设备的通信,维护方便.通过ARINC429总线通信接口与交流一次配电控制装置通信,接收交流一次配电控制装置发送的命令并向其报告工作状态.根据该原理研制的试验样机现已进入试验验收阶段,试验结果表明,该控制器工作可靠,性能良好.【总页数】3页(P1732-1734)
【作者】张晓斌;李伟林;郑先成;陈兵彬
【作者单位】西北工业大学,自动化院,陕西,西安,710072;西北工业大学,自动化院,陕西,西安,710072;西北工业大学,自动化院,陕西,西安,710072;西北工业大学,自动化院,陕西,西安,710072
【正文语种】中文
【中图分类】TP206.1
【相关文献】
1.基于DSP的新型电子束焊机高压电源控制器设计 [J], 陈江彬;韦寿祺
2.基于DSP2812和CPLD的飞机交流一次配电控制器的设计 [J], 孙梦楠;董延军;
刘中秀
3.基于VC++的飞机电源控制器试验台软件设计 [J], 刘晔;杨新伟;张璐;惠培智;王斌;师丹;孙培培
4.一种新型飞机电源控制器的设计 [J], 张晓斌;李伟林;郑先成;陈兵彬
5.基于MPC566的飞机电源控制器系统设计 [J], 张东伟;张晓斌;郑先成
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低压无功补偿控制器使用国标
低压无功补偿控制器使用国标（最新版）目录1.低压无功补偿控制器的概述2.国标的意义和作用3.低压无功补偿控制器的使用条件4.低压无功补偿控制器的功能5.使用低压无功补偿控制器的优点6.结束语正文一、低压无功补偿控制器的概述低压无功补偿控制器是一种新型的配电监控设备，它以 32 位 ARM 为核心，采用交流采样技术，集实时数据采集、通讯、无功补偿、谐波分析、故障报警、配电综合监测等功能于一体。
该产品技术先进，性能稳定，可靠性高，可广泛应用于 0.4kv、三相四线制配电网的综合监测及无功补偿控制。
二、国标的意义和作用在我国，低压无功补偿控制器的使用必须遵循国家标准。
国家标准不仅是产品质量的保障，也是产品安全性能的保障。
对于低压无功补偿控制器而言，国标规定了其使用条件、功能、性能指标、测试方法等各个方面，以确保产品在实际应用中能够达到预期的效果，保障电力系统的安全稳定运行。
三、低压无功补偿控制器的使用条件低压无功补偿控制器的使用条件主要包括环境温度、大气压力、海拔高度和相对湿度等方面。
具体来说，环境温度应在 -25～55℃之间，大气压力在 79.5kpa～106kpa 之间，海拔高度不超过 2000 米，相对湿度在空气温度为 20℃时不超过 80%。
四、低压无功补偿控制器的功能低压无功补偿控制器的主要功能包括实时数据采集、无功补偿、谐波分析、故障报警和配电综合监测等。
其中，实时数据采集功能可以实时监测电力系统的各项参数，无功补偿功能可以对电力系统进行无功补偿，谐波分析功能可以分析电力系统中的谐波含量，故障报警功能可以在系统出现故障时及时发出报警，配电综合监测功能可以对配电系统进行综合监测。
五、使用低压无功补偿控制器的优点使用低压无功补偿控制器可以带来许多优点，包括提高电力系统的稳定性、降低电力系统的损耗、延长电力设备的使用寿命、提高电力设备的运行效率等。
此外，低压无功补偿控制器还可以有效地抑制电力系统中的谐波，降低谐波对电力设备的影响，提高电力系统的安全性能。
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52 ｜ 电气时代・２０１０年第２期
电气传动产品与技术PRODUCT & TECHNOLOGY
目前，低压ＴＳＣ无功补偿装置已在电力系统得到广泛应用，并且取得了良好的社会效益和经济效益。各类动态无功补偿装置在反应时间、运行可靠性和动态补偿等方面表现各不相同，如何总结和分析已有的运行经验，选择适合于ＴＳＣ的技术具有重大意义。ＴＳＣ的典型装置通常由两部分组成：一部分为ＴＳＣ主电路，它包括晶闸管、补偿电容器和阻尼电抗器；另外一部分为ＴＳＣ控制系统，主要由数据采集和检测、参数运算、投切控制和触发控制４个环节组成。本文介绍了一种基于ＤＳＰ的智能低压无功补偿控制器方案，采用３２位高性能ＤＳＰ单片机作为控制核心，自动跟踪检测电网的无功功率和电压，实现无功功率的动态快速补偿，同时完成对低压电网的配电监测和电能计量多种功能。将从主电路、晶闸管触发策略、无功算法的选择、控制器软件和硬件等５个方面对ＴＳＣ动态无功补偿有关技术进行比较深入的论述。主电路ＴＳＣ的主电路按照晶闸管和电容器的连接方式，大致可以分为以下几种类型：星形有中线、星形无中线、三角形接法。在三相供电系统中，在正常情况下，将其接成三角形，可以获得较大的补偿效果。这是因为在电容相同的情况下，如果改用星形接法，其相电压为线电压的 ３ ／３倍，又因Ｑ＝Ｕ２／ＸＣ，所以其无功出力将为三角形接法的１／３倍。综合考虑成本因数，低压电网ＴＳＣ装置一般选择三角形接法。按照晶闸管所处的位置，三角形接法又分为外三角接法、内三角接法，具体见图１。本装置采用内三角接法，晶闸管处于电容器三角形的内部。该接法对系统无污染，相对另外３种接法，晶闸管电流定额电流小，只有相电流的５８％，但晶闸管额定电压定额较大。当有较大不平衡负载时，三角形接法的电容器组也可令各相电容值不等，根据各相负荷大小作分相补偿。三相不平衡负荷的补偿装置就是使用角内接法的ＴＳＣ与ＴＣＲ组合形式。当采用ＴＳＣ补偿设备时，由于其输出不能连续调节，电容器分组对补偿效果构成明显影响。电容器的分组方式有等容分组方式和不等容分组方式。本装置采用了８∶４∶２∶１的不等容分组方式，例如１５０ ｋｖａｒ电容，按照８∶４∶２∶１原则进行分组可实现１６级组合，各组容量分别是ｌ０ ｋｖａｒ、２０ ｋｖａｒ、４０ ｋｖａｒ、８０ ｋｖａｒ，只需４组就可以达到１０ ｋｖａｒ的补偿级差，若按等分方式，必须分成１５组才能达到１０ ｋｖａｒ的补偿级差。大大节省了电容器所占用的空间，也大大节约了电容器投切开关的数量。
一种基于ＤＳＰ２８１２的智能低压无功补偿控制器方案
「无功补偿」
文/萧山供电局 楼国标 洪 飞 邱海锋采用晶闸管无触点开关实现电容器的分组快速自动投切，从主电路、晶闸管触发方法、无功算法的选择、控制器软件和硬件设计等５个方面对ＴＳＣ系统相关算法和技术作了论述，实现了无功补偿装置的优化运行和高可靠性。
（ａ） 内三角接法 （ｂ） 外三角接法图 1 主电路常用接线方式
ＢＣ
ＡＣＢ
Ａ２０１０年第２期・电气时代 ｜ 53www.eage.com.cn
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晶闸管的触发策略一般晶闸管投入时刻总的原则是，ＴＳＣ投入电容的时刻，也就是晶闸管开通的时刻，必须是电源电压与电容器预先充电电压相等的时刻。因为根据电容器的特性，当加在电容上的电压有阶跃变化时，将产生冲击电流，很可能破坏晶闸管或给电源带来高频振荡等不利影响。本控制装置采用过零触发电路，晶闸管电压过零触发电路如图２所示。当电源电压与电容器的残压相等时，晶闸管上电压为零，光电耦合器就会输出一个负脉冲，如果此时投入指令存在，此脉冲就会经过一系列环节，产生脉冲串去触发晶闸管，保证晶闸管的平稳导通。当ＴＳＣ投入指令撤销时，晶闸管在电流过零时断开，直到微控制器下次发出投入指令，ＴＳＣ才会在零电压时重新投入。无功算法的选择无功及功率因数的计算是保证无功控制策略成功执行的基础，准确而快速的无功计算能极大提高无功补偿系统的性能。由于无功的定义不同，无功计算方法很多，如均方根算法、数字移相法、傅里叶算法、两点式算法及Ｈｉｌｂｅｒｔ变换测量算法等。一般可以根据负载的特点和补偿系统实时性要求来选择合适的无功计算方法。对于电动机、炼钢等功率因数变化迅速的负载，一般要求能迅速跟踪负载无功变化并进行快速补偿。所以要求测量尽量少的点来实现无功算法。一般可以考虑通过两点式算法。两点式算法通过任取两时刻的电压、电流作为一组数据。按照计算式 Ｑ＝（ｕ１ｉ２－ｕ２ｉ１）／２ｓｉｎα
式中，ｕ１、ｉ１和ｕ２、ｉ２分别是在两个时刻采取的电压和电流值，α是ｕ１和ｕ２两个时刻的电角度差。此式很适合于计算机计算无功功率。缺点是对于谐波含量大或者干扰严重的场合，采样数太少，算法精度不能得到保证。实际运行中经常通过增加交流信号的ＲＣ滤波环节，多点采样计算结果再进行数字滤波等方法来减少或者消除可能产生的谐波干扰误差。
系统基本原理和硬件总框图硬件设计直接影响整个无功补偿控制器的性能。本系统采用低功耗、高性能的３２位定点ＴＭＳ３２０ＬＦ２８１２Ａ系列ＤＳＰ与ＭＣＵ的双ＣＰＵ结构，结构简单灵活，便于日后系统功能及软件的升级。ＴＩ公司生产的ＴＭＳ３２０ＬＦ２８１２Ａ作为总控制器，指令速度达１００ＭＩＰ，内部资源丰富，具有强大的控制功能和数据分析能力，因此使用ＴＭＳ３２０ＬＦ２８１２Ａ作内核带电力监测的低压智能无功补偿装置能更好地满足实时性和精确性的要求。ＴＳＣ无功补偿装置的控制器硬件框图如图３所示，硬件电路主要由检测、控制、执行以及电源四部分组成。检测部分主要是对负载的电压和电流进行检测，并将其参数信号转换成控制单元所能接受的信号；控制单元由ＤＳＰ完成对电压和电流值的计
图 2 晶闸管电压过零触发电路零电压检测器光电耦合与门
投入命令
多谐振荡器
脉冲隔离放大Ｃ
图 3 系统硬件框图保护起动电路控制性投
切部分ＦＰＧＡ液晶键盘
ＥＥＰＲＯＭ复位电路
指示灯
复位电路电流互感器
电压互感器
ＡＤ
锁相环电路串口通信模块
ＤＳＰ逻辑电平转换（５→３．８ Ｖ３．３→５ Ｖ）
双口ＲＡＭ８０５１单片机电流信号
电压信号54 ｜ 电气时代・２０１０年第２期
电气传动产品与技术PRODUCT & TECHNOLOGY
算，再根据控制补偿规则，做出投切决策并输出投切指令；执行单元接到指令后，通过晶闸管控制补偿电容器的投切。电网的电压直接接入控制器，电流经电流互感器接入控制器，信号调理部分将它们转变为小幅值的电压信号接到ＤＳＰ的ＡＤＣ，经过ＤＳＰ的采样、分析和计算，并根据结果，结合投切策略，自动控制ＦＰＧＡ进行晶闸管投切电容器组，再将计算结果送到双口ＲＡＭ。同时ＤＳＰ还负责电容器的保护电路控制。ＭＣＵ负责将计算结果送到液晶显示屏，同时扫描键盘。ＥＥＰＲＯＭ记录控制器重要参数的变动。
软件系统设计和补偿方案选择本文阐述的无功补偿控制器的微处理器的编程语言采用Ｃ语言，程序采取模块化的设计。其中ＤＳＰ２８１２处理器使用Ｃｏｄｅ Ｃｏｍｐｏｓｅｒ Ｓｔｕｄｉｏ ２０００集成调试环境，ＡＴ８９Ｘ５２处理器使用ＶＷ调试环境，使用Ｋｅｉｌ－Ｃ进行编译调试。软件的总体流程图如图４所示。控制系统上电后首先进行复位、自检、初始化等工作。在电网中采集到瞬时三相的电压和电流数据后，经ＤＳＰ处理计算出电网电压、负荷电流、功率因数、无功功率、有功功率等参数，基于这些计算参数控制系统选择合适的投切方案。
控制投切算法是整个系统软件的核心。不同的控制投切算法往往能体现不同的设计特色。所以该部分的设计也是本课题的另一个重点和难点。投切控制软件流程图如图５所示。
本文中的控制投切算法主要任务是利用数据采集软件的计算结果，挑选出合理的补偿方案。经过反复实践研究，笔者总结了几点补偿方案的选取原则：①满足电压要求，电压超过设定上限，则选择切除电容。②满足负载有功要求，有功小于设定下限（轻载）时，则闭锁投切。③满足无功不倒送原则，发生倒送时，选择切除电容器。④当计算发现没有合适的投切方案使功率因数满足要求时，选择最接近０．９５＜ｃｏｓ（φ）＜０．９９，且不过补的方案。⑤如发生反复投切一组电容器的现象（投切振荡），闭锁投切程序５ ｍｉｎ。根据以上方案设计的智能型低压无功补偿控制器具有无功补偿动态响应速度快，测量精度高，人机界面友好等特点，是一种集配电监测、无功补偿和电能计量多种功能于一体的综合性装置，值得推广应用。EA（收稿日期：２００９．１１．１３）
图5 投切控制软件流程图
开始读入Ｕ、Ｉ、Ｐ、Ｑ、Ｓ等参数
电压越上限Ｐ＜有功下限功率因数＞０．９９０．９５＜功率因数＜０．９９投切振荡超过５次电容器组数减１
闭锁投切电容器组数减１不动作检测无功功率，选择出保证０．９５＜ｃｏｓ（φ）＜０．９９且不过补的方案
闭锁５ ｍｉｎ给ＣＰＬＤ发送投切方案
ＹＮ
ＮＹ
ＹＮＹ
Ｎ
ＮＹ
图4 软件的总体流程图开始初始化系统自检
采集电压电流信号并保存测采样频率计算功率、谐波等参数并保存
选择合适的投切方案
给ＦＰＧＡ发送投切方案ＦＰＧＡ调整触发脉冲给固态继电器