摘 要：目前的低压电网中大多数电力设施都是感性的负载，所以功率因素普遍较低，且电网中线路损耗较大，造成电能质量比较差，所以，在实际应用中，对无功的补偿非常重要。但一些老的补偿装置准确度低，容易对电网产生震荡，所以很难在实际中实现对无功的补偿。针对这种情况，本课题设计了一种全自动的无功补偿装置。主要采用ST89C52单片机进行自动控制。对电网电压和电流进行采样、计算，实现功率因数的提升，而且能让电容自动投切进电路，并且能显示补偿前和补偿后的功率因素，线路电流和电压。62794

毕业论文关键字：无功补偿，T89C52单片机，功率因素，自动控制

Abstract：The most power utilities are perceptual load in the current low-voltage power grid, so the power factor is generally low and line loss in the power grid is serious, resulting in electrical energy quality is poor, so in the practical application, the compensation of reactive power is very important. But the accurate degree of some old compensation device is low, resulting the grid generated turbulence, so it is difficult to achieve the compensation of reactive power in practice. In view of this situation, this paper designed an automatic reactive power compensation device, Using ST89C52 microcontroller to control automatically.  System not only can sample and calculate the voltage and current of the grid to achieve power factor promoting , but also can make capacitor automatic switching circuit, and can display before compensation and after compensation of power factor, the line current and voltage.

Keywords: Reactive Power Compensation，STC89C52，Power Factor，Automatic control

1  引言 4

1.1  选题背景 4

1.2  本设计的要求 5

2  系统方案总体设计 5

2.1  系统需求分析 5

2.2  无功补偿装置原理 5

2.3  系统方案选择 6

2.4  系统总体设计 8

3  系统硬件电路设计 9

3.1  功率因数测量电路 9

3.2  模数转换电路设计 12

3.3  单片机控制单元设计 14

3.4  电容投切电路设计 17

3.5  电源电路设计 19

4  系统软件设计 20

4.1  软件开发环境介绍 20

4.2  软件总体设计 20

5  系统建模与仿真结果分析 24

5.1  系统仿真环境介绍 24

5.2  系统建模 24

结论 29

参考文献 30

致谢 31

1  引言

本章介绍了本研究课题的背景及意义，阐述了其发展状况。目前市面上传统的无功补偿装置大多数是手动投切，体积大，精度低，不能合理的实现无功补偿，易产生震荡。针对于现有装置的缺点，本设计介绍的基于单片机的的无功功率补偿装置，具有准确度高，能迅速投切，符合需要的经济的优点。在本章中还详细介绍了本课题的任务要求以及论文结构的安排。