无功补偿论文

精品文档---下载后可任意编辑 专 业：电气工程及其自动化 摘要 本课题讨论以低压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。作为一种非实时的无功补偿装置，该装置以定时的电网监测数据为依据，以城镇低压网(220V)的无功补偿为对象。本文主要讨论了无功补偿对电网性能的改善，以及控制器的软硬件的配置。 系统采纳单片机，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；软件则使用汇编语言进行编译；人机操作界面采纳LCD显示,显示效果较好；A/D转换采纳，是一款比较有用的A/D转换装置。该装置可跟踪电网无功功率的变化并自动补偿,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 Whatthisarticlestudiesisbasedon the alteration of reactive power compensation of low voltage, then design an equipment for reactive power compensation of low voltage. As a kind of reactive power compensation, this equipment is basis on the electrical network monitor data ,and provides reactive power for city’slow voltagepower grids. This thesis has discussed the importance of the reactive power compensation for the powergrids ,and introduded the hardware and software of the controller. This device shardwarecoreis AT89C51 SCM , whichhasmanymeritssuchashighoperatingspeed. This monolithic integrated circuit is the low voltage which American ATMEL Corporation produces, a highperance CMOS 8 monolithic integrated circuits;The software uses the assembly language to carry on the translation;The man-machine operation contact surface uses the LCD demonstration,the demonstration effect is quite good;A/D transation uses ADC0809 ,it is a section of quite practical A/D switching device.This equipment may track the electrical network reactive power the change and the automatic compensation,and this installment has the volume to be small, the precision is high, the price compared to the higher merit. KeyWords:reactive power compensation, SCM(Single Chip Micyoco),low voltage 精品文档---下载后可任意编辑 目录 摘要I ABSTRACTI 目录II 第一章绪论- 1 - 1．1讨论背景- 1 - 1．2无功补偿装置的进展状况- 2 - 1．3 本课题主要讨论的内容- 4 - 第二章无功补偿的原理- 6 - 2．1 无功补偿的原理- 7 - 2．2 低压电网中的几种无功补偿的方式- 9 - 2．3确定补偿容量的几种方法- 10 - 2．4 本章小结- 12 - 第三章硬件设计- 13 - 3．1 无功补偿装置的技术要求- 13 - 3．2硬件介绍- 14 - 3．3模拟信号调理电路- 22 - 3．4 输出控制电路- 25 - 3．5 本章小结- 26 - 第四章软件设计- 27 - 4．1 投切原则- 27 - 4．2功率因数计算- 28 - 4．3 本章小结- 30 - 第五章总结与展望- 31 - 致谢- 32 - 参考文献：- 33 - 精品文档---下载后可任意编辑 第一章 绪论 1．1讨论背景 目前，我国的电网，特别是广阔的低压电网[1]，普遍存在功率因数较低、电网线损较大的情况。导致此现象的主要原因是众多的感性负载用电设备设计落后，功率因数较低。比如我国的电动机消耗的电能占全部发电量的70%，而由于设计和使用等方面的原因我国电动机的功率因数往往较低，一般约为。 在这种情况下，采纳无功补偿节能技术[2]，对提高电能质量和挖掘电网潜力是十分必要的，世界各国都把无功补偿作为电网规划的重要组成部分。从我国电网功率因数和补偿深度来看，我国与世界发达国家有不小差距。因此大力推广无功补偿技术是非常必要的，并且从以下数据，我们也能看出进展无功补偿所能带来的巨大经济效益。2024年，我国年总发电量为32559亿千瓦时，统计线损率为8.77%，但是这个数字没有包含相当大的110千伏、35千伏、10千伏的输电线损及千伏的低压电网线损。据报道，估量实际的统计线损率约为15%，即2024年全国年线损量约为4800亿千瓦时。设全国的理论线损与统计线损相一致，其中可变线损约占理论总线损的80%，则年可变线损电量约为3900亿千瓦时。设当前全国电力网总负荷的当前功率因数，采纳无功功率补偿后，把电力网总负荷的功率因数提高到，则每年可以降低线损约为390亿千瓦时，按元每千瓦时计，价值约为185亿元。设2024年全国电网的最大负荷利用小时数为5000小时，则电网的最大负荷约为2亿千瓦，当用无功功率补偿法把功率因数,提高到，全国电网需总补偿容量约为亿千瓦。当前无功功率补偿装置设备主要为电力电容器，设无功补偿设备每千瓦的平均综合造价为50元，则全国无功补偿装置的总投资约为29亿元。应当指出，节约240亿千瓦时约相当于一座400万千瓦火电厂的年发电量，而建一座400万千瓦的火电厂需综合费用约为300亿元，同时每年需燃烧煤约为1200万吨，每年产生,等有害物质约为600万吨。由此可见，产生相同的电力，无功补偿的费用约为新建电厂费用10%，而且无功补偿设备的费用仅需两个月的无功功率补偿的将损节电费用即可全部收回。 综上所述，无功补偿不仅具有如上所述的节约投资、节约电力、节约燃煤及