基于AD_μC812单片机的智能无功补偿控制器开发

基于AD_μC812单片机的智能无功补偿控制器开发

一、基于AD_μC812单片机的智能无功补偿控制器的研制(论文文献综述)

陈杏灿[1](2016)在《TSC无功补偿异步投切中涌流控制的研究与设计》文中提出目前在低压配电网中,因晶闸管投切电容器(TSC)价格低廉、维修方便、易于扩容、占地面积小等优点,目前仍然大量使用TSC作为低压无功补偿装置。但是,在市面上仍然存在为了节约成本的厂家,使用机械开关作为投切电容器的执行机构,比如使用真空接触器或磁保持继电器等。首先,与使用晶闸管相比,这种机械式开关的一个致命缺点就是无法掌握其机械动作时间,且其会根据温度、湿度和使用次数而微小变化,若无法完全掌握其机械动作特性,则无法做到真正意义上的“过零投切”。有的生产厂家甚至使用串联小电感的方式来减小过零不准确造成的冲击涌流,躲过出厂质量检查。其次,即使使用了晶闸管作为电容器的投切执行机构,也存在许多厂家只考虑成本不考虑安全可靠性,简单使用光耦MOC3061或者MOC3083做为触发晶闸管的驱动电路。在应用中,这类光耦确实能触发晶闸管,且能做到过零触发,但是,原先这类光耦的使用场合是在家用电器中,电压等级在220V,若将这类光耦使用在投切电容器,非常容易烧毁设备,主要原因是这类光耦的重复耐压值一般只有800V,而当电容带有残压时,晶闸管两端电压因在线电压的基础上叠加了残压,此电压最大值可达上千伏,非常容易烧毁设备。为此,本文以安全地、可靠地改善电网功率因数为背景,首先,对无功补偿的基本原理进行论述,着重分析了在实际使用TSC时,即使做到准确的过零投切,仍然发现电容电流略有突变和振荡的现象,研究在不同的线路参数下,电容投切时产生的振荡过程。其次,研发了一套TSC的低压无功补偿装置。其中主控制器利用ARM芯片ADμC7026作为主控制芯片,负责数据的采集与控制算法的实现,使用STC的单片机完成数据的实时显示与按键操作。重点设计了低压无功补偿调节器,对晶闸管电压的过零捕捉与晶闸管的驱动电路进行设计,不再使用可靠性不高的光耦触发电路,保证晶闸管可靠触发。对各个硬件功能电路进行描述和分析,着重介绍利用光耦特性,巧妙地捕捉电压过零点的电路,以及利用电磁式驱动电路触发晶闸管,将控制电路的低压与晶闸管的高压通过驱动变压器隔离,做到安全可靠。最后,对实验样机进行实际测试,记录下实验波形,并对实验波形进行分析。

商文龙[2](2014)在《基于ARM无功补偿控制系统设计》文中进行了进一步梳理大量的电感性设备,存在于工厂运行的电网中。随着用电需求的增大,感性设备消耗的无功功率也不断增加。被消耗的无功若得不到及时补偿,必将严重影响电网的运行效率,所以进行合理有效地无功补偿是节能降损,提高电网运行效率的关键。而现有的无功补偿系统大都存在投切方式不合理、投切频繁、投切振荡等问题。这表明对无功补偿控制系统的研究和改进是非常有必要的。为解决上述问题,本文以模糊PID参数自整定为控制策略,设计了基于ARM无功补偿控制系统。将传统的PID控制和模糊控制相结合,优势互补,采用模糊推理实现参数自调整的目的。通过仿真证明该策略能够减少投切振荡,达到了理想的效果。硬件设计上,系统采用16/32位RISC微处理器S3C2440作为控制核心,采用5级流水线和哈佛体系结构,缩短信息处理时间,简化硬件结构。系统采用传感器进行电压、电流信号采集,复合开关控制电容循环投切,三相共补和三相分补的方式进行无功补偿,通过LCD实时显示各项数据,具有友好的人机界面。软件设计上,采用多任务、可移植、可裁剪的嵌入式μC/OS-II操作系统,并将其成功移植到硬件平台上。设计主要对数据采集、数据存储、LCD显示等任务进行设计,能够达到无功补偿的目的。本文设计的无功补偿控制系统,能够达到预期目标,具有广泛的应用前景。

孙宇[3](2014)在《基于ARM和FPGA的低压无功补偿装置的设计》文中认为随着中国经济的不断发展,城乡电网中使用感性负荷越来越多。无功补偿引起了越来越多的重视。无功功率会导致电网的电压和功率因数降低,影响电网系统的电能传输质量,增加用电设备的电能损耗。无功功率补偿的技术和设备在低压电网中的作用越来越大。为此,本文设计了一种新型无功功率补偿控制器。本文首先分析了无功功率补偿的补偿原理,分析比较各种补偿方法,研究其优点和缺点,设计一种基于ARM和FPGA的小型化、可靠性高的低压无功功率补偿控制器。在硬件设计选择上,选择LPC2290做主控制芯片,CycloneⅡ做数据处理芯片。采用MAX197作为A/D转换芯片完成采集数据的转换。系统还具备实时监测和显示电网系统的电流、电压、无功功率和功率因数等参数。该文分析和比较了目前市场上的电容器投切控制方式并综合考虑,补偿装置的主电路采用晶闸管开关作为控制电容器组投切的执行部件,通过控制晶闸管的导通以确保电容器在最宜时间点并入线路起到抑制涌流的作用。为避免谐波的危害,系统采取串联电抗器的方法抑制谐波。软件方面,介绍了VerilogHDL语言的特点和μC/OS-II系统的特点。系统软件主要是以模块化处理,然后调用子程序进行控制。系统程序首先要进行电流电压的信号采集,得到电压、电流等参数。在CycloneII里进行数据的运算和处理,处理数据的主要方法为FFT。控制程序主要完成无功功率的比较和电容组的投切。控制投切程序是以电压和无功功率为控制依据,判断无功功率是否越限,如果越限则需要计算补偿量,判断投切的电容量和投切的组数。系统还可以通过CAN总线进行通信。经过实际运行,证明了本文设计的无功补偿控制器设计合理、响应快、可靠性高,达到了预期的要求。

陶海军[4](2014)在《分布式智能型无功补偿系统研究》文中研究指明随着用电规模的不断扩大,大量低功率因数的负荷接入电网,引起了严重的电能质量问题。为实现电网的安全稳定运行,需要平衡负荷无功功率,无功补偿是实现这一目标的关键技术。基于并联电容器的低压无功功率补偿装置能够对电网中大量存在的感性无功负载进行有效的补偿,是目前应用最为广泛的无功补偿设备。本文结合低压无功功率补偿装置的发展趋势,设计了一种分布式智能型无功补偿系统,对其相关技术进行了研究。本文首先完成了智能型无功补偿模块控制器的设计。结合模块控制器智能化的功能需求,完成了以基于Cortex-M3内核的STM32F103RDT6为控制核心的硬件设计,并详细介绍了模块控制器关键部件复合开关的设计,实现了电容器的安全投切;软件设计为主控芯片移植了μc/os-Ⅱ操作系统并加入了STM32固件库,按功能划分的多任务设计、采用固件库进行程序编写使得软件开发、升级更为简易。其次针对用户现场无功补偿容量扩充的需求,完成了分布式智能型无功补偿系统的设计。系统基于多个智能型无功补偿模块。提出了一种多模块联网扩容运行策略,实现了多模块的协调运行、补偿无功功率;所采用的无功补偿策略兼容多个不同容量、不同补偿方式的模块。工业现场的成功应用验证了系统良好的运行性能。最后研究了并联有源电力滤波器(APF)与分布式无功补偿系统组成的混合补偿系统。针对工业现场越来越多的APF与并联电容器或LC无源支路并联运行的现状,分析了APF与两种无源无功补偿装置并联运行时系统的特性;并针对并联电容器与APF并联运行时检测电网电流控制方式下存在的系统不稳定的特点,介绍了一种同时检测电网电流与电网电压的新型控制策略。在此基础上提出了APF与分布式无功补偿系统组成的混合补偿系统,混合补偿系统结合了有源补偿精度高、兼具谐波抑制、以及无源补偿成本低的优点。以上内容均经过了仿真验证。

张玲玲[5](2013)在《新型农网台变终端无功补偿智能远程监控设备的研究》文中研究说明为适应我国打造坚强智能电网的要求,针对我国农网供电台区变在电量参数监控、无功控制方式落后、通信技术落后,无法远程监测和控制等现状,本文提出了一种新型农网台变终端无功补偿智能远程监控设备的整体设计方案,这是一种基于GPRS的低压配电网智能控制及监测终端设备。本文首先介绍了本课题的来源及国内外无功补偿技术的发展现状,分析了农网无功补偿的作用,并对多种无功补偿判据方案进行了简单介绍。接着简单的介绍了GPRS通信技术。在硬件设计方面,采用Cygnal公司推出的一款混合信号系统级单片机C8051F020作为主控制器,该控制器具有高速、流水线结构,指令速度可达25MIPS,保证了产品高速的运行速度。采用炬力集成推出的高精度专用电能计量芯片ATT7022C作为三相电能相关参数的采集与计算,保证了相关电能参数的准确性。通信方式采用集成的GPRS/3G无线通信模块,此模块配合后台实现远程操作与监控,不需相关人员去现场,大大提高了操作的安全性。使用LCD12864液晶显示器实现内容显示直观,方便工作人员的现场检测、操作与维护。利用四个按键完成参数查阅、现场点动、参数设置等所有操作,操作简单方便。在软件设计方面,采用了多任务操作系统μC/OS-II,并根据系统功能要求,创建了多个任务模块,分别有:人机交互模块、GPRS通信模块、存储器模块、无功补偿模块、功率计量模块等。本论文分别对各个模块的功能流程做了详细的介绍。本文最后对整个设计进行了总结,对其应用前景和社会价值等加以预测和评价。并对该装置进行了展望。

李为平[6](2013)在《矿热炉TSC型低压SVC研究》文中进行了进一步梳理交流矿热炉是冶炼企业的重要设备。由于它能产生很大的经济效益,接入电网矿热炉数量逐年上升。矿热炉主要是靠电弧产生热量来熔炼炉料。矿热炉低压无功补偿具有节能和提高生产效率等多重优势,但是其需要提供以万安培计的无功电流才能提供足够的无功功率,这给矿热炉低压无功补偿增加很大的困难。因此,目前的矿热炉的低压无功补偿还存在一系列的技术问题有待解决。基于此,论文在分析矿热炉电气系统的电气特性的基础上,深入研究了矿热炉TSC型低压静止无功补偿器。矿热炉短网的各个环节存在很大的电感(自感和互感),矿热炉在工作工程在消耗大量的有功的同时,也会消耗大量的无功,使得功率因数较低。矿热炉在工作过程中炉料融化的非规则快速变化导致燃弧点与弧长非规则快速变化,使得矿热炉的无功消耗量快速变化,这给矿热炉的无功补偿提出了快速跟踪补偿的要求。论文首先分析了矿热炉电气系统的电气特性,然后研究了矿热炉TSC型低压静止无功补偿器(SVC)的主电路、控制器和保护措施。在信号检测上,采用了应用广泛、成熟的快速傅里叶变换(FFT)算法进行处理。在控制方法上,采用了改进型九区图法,并且对电容器最佳编码和投切最优阈值进行了分析,最终得到了电容器最佳编码方式和投切的最优阈值。在控制器设计上,硬件采用意法半导体公司生产的高性价比32位ARM芯片STM32F103VBT6,并移植嵌入式实时操作系统μC/OS-II,使得软件设计周期大大地缩短。最后,将整套装置进行了试验,分析其相关数据,验证了本次设计的可行性与正确性。

王越男,王磊,常秋实[7](2012)在《基于单片机的无功补偿器的设计》文中提出根据无功功率补偿的原理,设计了一种基于P83C591单片机的无功补偿控制器.可对多级电容器组进行自动投切,实现对线路无功功率的实时补偿.

贾宏伟[8](2011)在《无功补偿控制器设计方案的研究与实现》文中提出无功补偿是电力系统运行的基本要求,为了实现电力系统运行中的无功平衡,必须对各种电力负荷所需的无功进行补偿。本文介绍无功补偿的现实意义,分析无功补偿的必要性,简单介绍国内外无功补偿技术的研究现状,探讨无功补偿的几种方式以及无功补偿的基本原理。然后基于国内电力市场的需求现状,考虑到现代无功补偿的快速性和精度要求,提出了两种以复合开关为电容投切开关无功补偿控制器的设计方案,分别是基于ARM的无功补偿控制器方案和基于DSP的无功补偿控制器方案。两种控制器都能够实现自动采样计算、无功自动调节、故障报警保护、使用SD卡存储数据,液晶显示等功能,并可以与上位机通讯,存储查询更多的历史数据。两种方案在系统设计上各有所侧重。基于ARM无功补偿控制器方案重点考虑降低设计的复杂度及成本控制上。主控芯片采用的是处理速度快、具有流水线结构的ARM7TDMI-S处理器LPC2220。信号的采集工作利用芯片自带的A/D转换通道配合少量的外围电路完成。软件设计基于ADS1.2开发平台,采用嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ,使用模块化设计的方法,把不同功能的基本函数打包在不同的文件中,在需要的时候可以直接调用。软件设计更直观,更便于软件设计过程的修改与调试。基于DSP无功补偿控制器方案重点考虑测试的精确性和系统功能完善。主控芯片采用的是ADI公司Blackfin系列产品的成员ADSP-BF533。同时采用硬件同步采样方式进行三相电信号的采集工作,A/D转换芯片使用的是AD公司AD7656芯片。AD7656是高集成度16bit逐次逼近(SAR)型ADC芯片,可以完成6通道独立的同步采样,保证了采样的精度。

文浩[9](2007)在《基于ARM的无功补偿控制器设计》文中研究表明随着电网容量和用电设备的增加,用户对电力系统无功的要求也与日俱增。无功功率会导致系统功率因数和电压降低,网络传输能力下降,网损增加,使电气设备得不到充分的利用,严重时还会导致设备的损坏。所以无功补偿技术日益引起人们的关注,传统无功补偿补偿器由于主控制器运算能力的限制,难以对实时信号进行有效分析,影响了补偿效果。本文首先分析无功补偿的基本工作原理和控制方法,再比较归纳各种无功补偿的原则和方式的优缺点。然后基于国内电力市场的需求现状,考虑到现代无功补偿的快速性和精度要求,设计了一种基于ARM的新型低压智能无功补偿控制器。在硬件设计方面,使用LPC2132作为主控制器,能够实现自动采样计算、无功自动调节、故障报警保护、数据存储等功能。系统采用倍频电路实时跟踪电网谐波,投切装置采用过零触发电路投切电容,抑制投切涌流。控制器采用8421编码电容方式。并具有LCD液晶菜单显示,直观地显示测量的电网参数。在软件设计方面,基于ARM软件开发平台,阐述了基于嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ实现无功补偿控制器的软件设计。详细叙述了μC/OS-Ⅱ在LPC2132上的移植、各个任务模块的功能、任务的划分和调度。根据软件的功能,引入μC/OS-Ⅱ操作系统三层软件设计的思想,用户设计中间件层和用户任务层。重点详叙任务如下:无功补偿采集任务,对输入信号进行由内部A/D和CD4046芯片共同完成信号的锁相和同步采样工作,得到电压、电流的瞬时值;计算任务,通过LPC2132进行数据运算和处理,实现对重要电力参数的实时、准确计算;通信任务,系统采用RS485和GPRS通信方式实现数据传输。在理论方面,该无功补偿控制策略结合了功率因数和无功功率两种控制方式的优点,并使用PID控制提高控制策略性能。在综合性价比最大原则下,本无功补偿控制策略原理简单,易于实现,控制效果良好。最后本文对控制器需要完善的地方进行了分析。该控制器集无功补偿,配电监测,电网数据传输和存储等功能于一身。本文提出的无功补偿控制器设计合理可行、性能稳定可靠,达到了预期的功能要求。

黄志军[10](2005)在《基于嵌入式操作系统的无功补偿控制器设计》文中指出本文在分析无功补偿的工作原理、方法和控制策略的基础上,基于国内电力市场的需求现状,考虑到无功补偿的实现条件和经济适应性,设计了一种TSC型低压智能无功补偿控制器。 在硬件设计方面,由TMS320LF2407DSP作为主控制器,能够实现自动采样计算、无功自动调节、故障报警保护、数据存储等功能。系统采用倍频电路实时跟踪电网谐波,投切装置采用接触器和晶闸管组成的复合开关,采用过零触发电路投切电容,抑制投切涌流。 在软件设计方面,论文阐述了基于嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的整体实现,文中详细叙述了μC/OS-Ⅱ在TMS320LF2407上的移植、各个任务模块的功能流程、任务的划分和调度。 在通信设计方面,系统采用具有无线射频接口的PDA和移动短消息业务相结合的无线通信方案,手持PDA用于历史数据的采集,短消息业务用于实时控制和数据传输。 本文提出的无功补偿控制器已经过了初步挂网实验,运行结果表明该控制器软硬件设计合理可行、性能稳定可靠,达到了预期的功能要求。

二、基于AD_μC812单片机的智能无功补偿控制器的研制(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、基于AD_μC812单片机的智能无功补偿控制器的研制(论文提纲范文)

(1)TSC无功补偿异步投切中涌流控制的研究与设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景与意义
    1.2 无功补偿技术的发展及现状
        1.2.1 无功补偿装置的类型
        1.2.2 晶闸管投切电容器的研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第二章 晶闸管投切电容器无功补偿的基本原理
    2.1 无功补偿的定义与作用
    2.2 TSC的基本原理
    2.3 TSC的投入时刻的确定
    2.4 TSC主电路的接线方式
    2.5 TSC的控制量及其控制策略的确定
    2.6 TSC控制盲区及减少盲区的策略
    2.7 本章小结
第三章 晶闸管投切电容器的数学模型的分析与研究
    3.1 TSC的理想数学模型投切过程分析
        3.1.1 TSC的理想数学模型
        3.1.2 共补电容器组异步投入过程分析
        3.1.3 共补电容器组异步切除过程分析
    3.2 计及电感与电阻的实际物理模型的投切过程分析
        3.2.1 TSC的实际物理模型
        3.2.2 单相电容器投切过程的数学分析
    3.3 品质因数Q值对单相电容器投切的冲击涌流的影响
        3.3.1 线路电阻不同致使不同Q值的电容器投切振荡过程
        3.3.2 线路电感不同致使不同Q值的电容器投切振荡过程
        3.3.3 补偿电容不同致使不同Q值的电容器投切振荡过程
    3.4 本章小结
第四章 晶闸管投切电容器异步投切的涌流分析与研究
    4.1 对称负载下电容器组的投切过程与冲击涌流的分析
        4.1.1 补偿地点对共补电容器组冲击电流的影响
        4.1.2 线路长度对共补电容器投入涌流的影响
        4.1.3 负载大小对共补电容器投入涌流的影响
    4.2 不对称负载下电容器组的投切过程与冲击涌流的分析
        4.2.1 补偿地点对分补电容器组冲击电流的影响
        4.2.2 线路长度对分补电容器组投入涌流的影响
        4.2.3 负载大小对分补电容器组投入涌流的影响
    4.3 本章小结
第五章 晶闸管投切电容器无功补偿的设计
    5.1 无功补偿控制柜的主接线图
    5.2 TSC的主控制器的硬件设计
        5.2.1 主控制器的CPU控制系统
        5.2.2 主控制器的交流电压电流采样电路的设计
        5.2.3 主控制器的外扩EEPROM电路的设计
        5.2.4 主控制器的掉电保护的设计
        5.2.5 主控制器的直流稳压电源的设计
        5.2.6 主控制器的RS-485串行通信电路的设计
        5.2.7 主控制器的系统时钟电路的设计
        5.2.8 主控制器的12864液晶显示屏电路的设计
    5.3 TSC的动态无功补偿调节器的硬件设计
        5.3.1 动态无功补偿调节器的总体设计
        5.3.2 晶闸管捕捉过零点电路的设计
        5.3.3 晶闸管驱动电路的设计
        5.3.4 散热片的理论计算与设计
        5.3.5 散热风机驱动电路的设计
        5.3.6 温控保护的设计
    5.4 TSC的主控制器的软件设计
        5.4.1 主控制器的主程序设计
        5.4.2 主控制器的数据采样程序设计
        5.4.3 主控制器的电容器投切程序设计
    5.5 TSC的动态调节器的软件设计
    5.6 本章小结
第六章 实验与分析
    6.1 TSC无功补偿的实验样机
        6.1.1 TSC的主控制器
        6.1.2 TSC的动态无功调节器
    6.2 TSC控制器的实验与分析
        6.2.1 主控制系统的电压电流采样的试验
        6.2.2 动态无功调节器的晶闸管过零点的捕捉试验
    6.3 TSC无功补偿的实验与分析
        6.3.1 电容器在过零不准确的单相投切实验
        6.3.2 分补电容器组单相无冲击投入实验
        6.3.3 分补电容器组单相无冲击切除实验
        6.3.4 共补电容器组异步无冲击投入实验
        6.3.5 共补电容器组异步无冲击切除实验
    6.4 本章小结
结论与展望
参考文献
研究生期间发表论文
研究生期间参与的科研项目
致谢

(2)基于ARM无功补偿控制系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 无功补偿的发展趋势及国内外研究现状
        1.2.1 早期的无功补偿技术
        1.2.2 现代无功补偿技术
        1.2.3 国内外研究现状
    1.3 本文主要工作
第2章 无功补偿的基本原理
    2.1 无功补偿基本原理
    2.2 低压无功补偿的基本方式
    2.3 无功补偿容量的确定
    2.4 电容器组接线方式的确定
    2.5 自动投切控制方式确定
    2.6 本章小结
第3章 无功补偿控制策略
    3.1 控制策略的选择
    3.2 无功补偿控制器设计
        3.2.1 设计思路
        3.2.2 输入输出模糊化
        3.2.3 模糊控制规则的建立
        3.2.4 PID 参数初始值的确定
        3.2.5 模糊推理与模糊计算
    3.3 本章小结
第4章 无功补偿控制系统硬件架构
    4.1 系统硬件设计
    4.2 电路设计
        4.2.1 电源设计
        4.2.2 信号检测单元设计
        4.2.3 锁相倍频电路设计
        4.2.4 AD 转换电路设计
    4.3 控制核心模块
    4.4 数据存储模块
    4.5 人机交互模块
    4.6 电容投切模块
        4.6.1 电容器的分组
        4.6.2 投切控制开关
        4.6.3 电容投切
    4.7 硬件设计中的抗干扰措施
    4.8 本章小结
第5章 无功补偿控制系统的软件设计
    5.1 系统软件设计
    5.2 移植μC/OS-II
        5.2.1 OS_CPU.H 移植
        5.2.2 OS_CPU_C.C 文件
        5.2.3 OS_CPU_A.ASM 文件的移植
    5.3 信号检测单元
        5.3.1 电网数据采集
        5.3.2 有效值的计算
        5.3.3 谐波分析及 FFT
    5.4 控制模块软件设计
    5.5 数据存储模块设计
    5.6 液晶显示软件设计
    5.7 通信模块软件设计
    5.8 软件任务的划分及调度
        5.8.1 任务划分的原则
        5.8.2 系统任务划分及调度
    5.9 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
附录

(3)基于ARM和FPGA的低压无功补偿装置的设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 无功补偿的概念和意义
    1.3 无功补偿装置的研究现状与发展趋势
    1.4 课题研究的目的
    1.5 本论文的主要工作
2 无功补偿基本理论
    2.1 无功补偿的基本原理
    2.2 无功补偿的基本作用
    2.3 无功补偿方式和原则
    2.4 无功补偿控制方式
3 无功补偿控制器整体设计方案
    3.1 系统设计技术要求
    3.2 控制器功能分析
    3.3 无功补偿系统总体设计方案
    3.4 软件程序的设计
    3.5 本章小结
4 无功补偿控制器硬件电路设计
    4.1 控制核心电路的功能与设计
        4.1.1 主控制芯片的选择
        4.1.2 FPGA 的选择
    4.2 采样输入模块
    4.3 A/D 转换模块
    4.4 键盘及数码管模块
        4.4.1 键盘数码管芯片
        4.4.2 键盘数码管电路设计
    4.5 电平转换电路
    4.6 双口 RAM
    4.7 复位电路
    4.8 电源电路
    4.9 CAN 总线
    4.10 输出驱动模块
    4.11 主电路结构设计
        4.11.1 抑制谐波的方法
        4.11.2 TSC 无功补偿电容器接线方式和电容器组连接方式
        4.11.3 电容器投切电路
        4.11.4 串联电抗器的选取
        4.11.5 本章小结
5 无功补偿控制器软件设计
    5.1 系统总体软件的设计
    5.2 系统程序开发工具
        5.2.1 Quartus II
        5.2.2 uC/OS-Ⅱ系统
    5.3 系统程序总体流程图
    5.4 数据 A/D 转换模块
    5.5 FIFO 子程序
    5.6 数据处理子程序
    5.7 无功补偿判断程序
    5.8 本章小结
6 硬件测试
    6.1 实验系统组成
    6.2 无功补偿控制器的部分电路板实物
    6.3 实验效果
7 结论
参考文献
致谢
附录 控制器原理图及元件清单

(4)分布式智能型无功补偿系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 无功补偿技术的发展
    1.3 低压无功补偿技术概述
        1.3.1 并联电容器补偿无功原理
        1.3.2 晶闸管投切电容器(TSC)暂态分析
        1.3.3 主回路接线方式
        1.3.4 低压成套无功功率补偿装置标准
    1.4 分布式智能型无功补偿系统关键技术
    1.5 本文章节安排
2 智能型无功补偿控制器设计
    2.1 引言
    2.2 基于STM32的控制器硬件设计
        2.2.1 基于Cortex-M3内核的STM32微控制器
        2.2.2 无功补偿控制器总体硬件设计
        2.2.3 复合开关设计
    2.3 基于μC/OS-Ⅱ和STM32固件库的软件设计
        2.3.1 μc/os-Ⅱ操作系统及STM32固件函数库
        2.3.2 总体软件设计
        2.3.3 按功能划分的多任务设计
    2.4 复合开关投切电容器实验
    2.5 小结
3 分布式智能型无功补偿系统设计
    3.1 引言
    3.2 总体方案设计
    3.3 联网扩容运行策略
        3.3.1 系统工作模式
        3.3.2 主、从模块的形成及协调运行
    3.4 无功补偿策略
    3.5 实验结果及实际运行情况
    3.6 小结
4 APF与分布式无功补偿系统混合补偿控制
    4.1 引言
    4.2 APF与无功补偿电容、LC支路并联运行
        4.2.1 APF与无功补偿电容并联运行
        4.2.2 APF与LC无源支路并联运行
    4.3 混合补偿系统结构及工作原理
        4.3.1 混合补偿系统结构
        4.3.2 混合补偿系统补偿控制策略
    4.4 仿真结果
        4.4.1 APF与并联电容器并联运行新型控制策略
        4.4.2 混合补偿系统补偿性能
    4.5 小结
5 总结与展望
参考文献
附录1 装置图片
附录2 硕士在读期间论文发表情况
致谢

(5)新型农网台变终端无功补偿智能远程监控设备的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
插图索引
附表索引
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 配电自动化
        1.2.2 无功补偿
        1.2.3 通信方式
    1.3 论文的主要研究内容
第2章 无功补偿与通讯
    2.1 并联电容器无功补偿原理
        2.1.1 相关概念
        2.1.2 为什么要进行无功补偿
        2.1.3 无功补偿原理
    2.2 并联补偿方式
        2.2.1 分散补偿
        2.2.2 集中补偿
        2.2.3 集中补偿与分散补偿相结合的补偿
    2.3 无功补偿电容接线方式
        2.3.1 三角形接线方式
        2.3.2 星型接线方式
    2.4 无功补偿控制方式研究
        2.4.1 固定投入方式
        2.4.2 根据功率因数进行投切控制方式
        2.4.3 根据电压进行投切控制方式
        2.4.4 根据电压/无功进行投切控制方式
        2.4.5 根据电压/功率因数进行投切控制方式
    2.5 通信方式的选择
    2.6 GPRS 通信技术简介
    2.7 无线通信组网方案设计
第3章 台变无功补偿智能远程监控设备的硬件电路设计
    3.1 总体电路的设计
    3.2 信号采样电路设计
        3.2.1 电压信号的采样
        3.2.2 电流信号的采样
    3.3 电能计量模块电路设计
        3.3.1 ATT7022C 简介
        3.3.2 ATT7022C 的工作原理和管脚功能
        3.3.3 ATT7022C 的外围电路设计
    3.4 MCU 模块最小系统电路设计
        3.4.1 C8051F020 简介
        3.4.2 C8051F020 管脚功能
        3.4.3 CPU 模块电路设计
        3.4.4 时钟电路设计
    3.5 存储器电路设计
    3.6 人机交互模块设计
        3.6.1 LED 显示电路的设计
        3.6.2 液晶显示模块
        3.6.3 键盘模块
    3.7 GPRS 数据通信接口电路
    3.8 电源模块设计
    3.9 无功补偿电容投切控制输出电路
第4章 基于嵌入式操作系统的软件设计
    4.1 系统软件整体设计方案
    4.2 嵌入式操作系统
        4.2.1 实时操作系统μC/OS-Ⅱ简述
        4.2.2 μC/OS-II 在 C8051F020 上的移植
    4.3 系统初始化
    4.4 ATT7022C 功率计量模块设计
        4.4.1 SPI 读操作
        4.4.2 SPI 写操作
        4.4.3 SPI 通讯程序流程
    4.5 人机交互模块设计
        4.5.1 键盘操作
        4.5.2 LCD 液晶显示
    4.6 数据的存储
    4.7 无功补偿模块
        4.7.1 电压判据方案研究及实验验证
        4.7.2 电压/无功功率判据方案及实验验证
        4.7.3 电压/功率因数判据方案及实验验证
        4.7.4 部分程序代码
    4.8 GPRS 通讯模块
        4.8.1 AT 指令应用
        4.8.2 系统通讯协议的确定
        4.8.3 GPRS 终端数据通信功能实现步骤和软件流程
第5章 系统抗干扰设计
    5.1 干扰源分析
    5.2 本课题采用的抗干扰措施
        5.2.1 硬件抗干扰设计
        5.2.2 软件抗干扰设计
总结与展望
参考文献
致谢

(6)矿热炉TSC型低压SVC研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 项目的背景与意义
    1.2 矿热炉的电能质量问题
        1.2.1 矿热炉的无功功率与功率因数
        1.2.2 矿热炉的谐波
        1.2.3 矿热炉的三相不平衡
        1.2.4 矿热炉的电压波动与闪变
    1.3 无功补偿的主要方法
        1.3.1 同步调相机
        1.3.2 并联电力电容器
        1.3.3 静止无功补偿器
        1.3.4 静止无功发生器
    1.4 研究现状概述
        1.4.1 TSC 型 SVC 研究现状
        1.4.2 矿热炉无功补偿研究现状
    1.5 论文主要工作
第二章 矿热炉电气特性分析
    2.1 矿热炉电气系统的构成
    2.2 变压器等效电路与电气参数
    2.3 短网电气参数
        2.3.1 电阻的计算
        2.3.2 电抗的计算
    2.4 矿热炉电弧等效电气模型
    2.5 矿热炉电气系统的建模
第三章 矿热炉 TSC 型 SVC 主电路设计
    3.1 无功补偿的基本原理
    3.2 主电路设计
        3.2.1 主接线的选择
        3.2.2 电力电容器的选择
        3.2.3 投切开关的选择
        3.2.4 保护的整定
    3.3 投切时刻的选取与涌流分析
    3.4 投切支路的谐波电流放大与抑制
第四章 信号检测与控制方法
    4.1 基于 FFT 的电网参数检测
    4.2 电压和电流序分量的计算
    4.3 控制方法
        4.3.1 无功补偿容量的确定
        4.3.2 传统的九区图控制方法
        4.3.3 改进型九区图控制方法
    4.4 TSC 型 SVC 最佳投切方式与最优投切阈值
        4.4.1 投切方式
        4.4.2 投切阈值
第五章 TSC 型 SVC 控制器设计与试验
    5.1 硬件设计
        5.1.1 MCU 简介
        5.1.2 电源电路
        5.1.3 信号采集电路
        5.1.4 液晶显示器电路
        5.1.5 通讯电路
        5.1.6 投切电路
    5.2 印刷电路板抗干扰措施
    5.3 基于μC/OS-II 的软件设计
        5.3.1 μC/OSII 介绍
        5.3.2 μC/OSII 在 STM32F103 上的移植
        5.3.3 人机界面
        5.3.4 任务模块的确定
        5.3.5 任务优先级设置
        5.3.6 串口通讯任务程序设计
        5.3.7 数据采集程序设计
        5.3.8 投切电容控制任务程序设计
    5.4 试验分析
总结与展望
参考文献
致谢
附录 攻读学位期间参加的相关课题

(8)无功补偿控制器设计方案的研究与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 无功补偿发展的趋势及现状
    1.3 无功补偿的基本理论
        1.3.1 无功补偿原理
        1.3.2 低压无功补偿方式的分类
        1.3.3 无功补偿容量的确定
    1.4 本章小结
第二章 低压静态无功补偿(SVC)关键技术的研究
    2.1 无功补偿控制策略
        2.1.1 单一控制与综合控制
        2.1.2 自适应PID 算法
        2.1.3 模糊控制
    2.2 电容器的分组方式
    2.3 电容器投切单元
        2.3.1 交流接触器投切
        2.3.2 晶闸管投切电容器(TSC)
        2.3.3 复合开关
    2.4 电网参数算法
        2.4.1 正弦模型算法
        2.4.2 非正弦周期函数算法
        2.4.3 傅里叶变换法
    2.5 谐波对并联电容器的危害与控制
    2.6 本章小结
第三章 基于ARM7 无功补偿控制器硬件设计
    3.1 控制器系统设计
    3.2 电源电路
    3.3 LPC2220 最小系统电路
        3.3.1 时钟电路
        3.3.2 复位电路
        3.3.3 存储器电路
    3.4 信号采集电路设计
        3.4.1 电压电流互感器的选用
        3.4.2 信号采集电路
    3.5 RS232 通信接口
    3.6 以太网接口电路
    3.7 SD/MMC 卡接口电路
    3.8 人机交互电路设计
        3.8.1 按键电路
        3.8.2 液晶显示电路
    3.9 本章总结
第四章 基于ARM7 无功补偿控制器软件设计
    4.1 LPC2220 微处理器
    4.2 嵌入式操作系统
        4.2.1 μC/OS-Ⅱ实时操作系统概述
        4.2.2 μC/OS-Ⅱ 的移植
    4.3 ADS 集成开发环境简介
    4.4 系统程序开发
        4.4.1 电网数据采集程序
        4.4.2 电网基本参数计算程序
        4.4.3 电容投切程序
        4.4.4 谐波计算
        4.4.5 按键处理与液晶显示程序
        4.4.6 数据保存程序
    4.5 本章小结
第五章 基于DSP 无功补偿控制器硬件设计
    5.1 基于DSP 无功补偿控制器系统设计
    5.2 数字信号处理器ADSP-BF533
        5.2.1 ADSP-BF533 总体结构[63]
        5.2.2 ADSP-BF533 最小系统设计
    5.3 信号采集电路
        5.3.1 频率波形调整电路
        5.3.2 锁相倍频电路
        5.3.3 A/D 转换电路
    5.4 本章小结
第六章 基于DSP 无功补偿控制器软件设计
    6.1 Visual DSP++软件集成开发环境
    6.2 系统软件设计
    6.3 数据采集程序
    6.4 本章小结
第七章 基于DSP 无功补偿控制器系统测试
    7.1 控制器的各功能模块调试
    7.2 系统测试
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
答辩委员会对论文的评定意见

(9)基于ARM的无功补偿控制器设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景和意义
    1.2 无功补偿发展趋势及国内外研究现状
        1.2.1 早期无功补偿技术
        1.2.2 现代无功补偿技术
        1.2.3 国内外补偿控制设备研究现状
    1.3 课题研究的目的
    1.4 本文主要工作
第2章 无功补偿基本原理
    2.1 无功补偿的一般概念
        2.1.1 电力网络功率理论
        2.1.2 无功补偿的作用
    2.2 并联电容器无功补偿
        2.2.1 并联电容器无功补偿意义
        2.2.2 并联电容器补偿方式
        2.2.3 并联电容器投切方式
        2.2.4 并联电容器接线方式
    2.3 8421编码投切
    2.4 无功补偿相关技术谐波抑制
        2.4.1 谐波抑制必要性
        2.4.2 谐波抑制的方法
    2.5 本系统采用的无功补偿方式
    2.6 本章小结
第3章 无功补偿控制器硬件设计
    3.1 控制器设计原则
    3.2 控制器整体硬件设计
    3.3 控制器外围电路设计
        3.3.1 电源电路
        3.3.2 外部数据存储电路
        3.3.3 GSM/GPRS模块选择及接口电路
        3.3.4 接触器投切电路
    3.4 信号调理电路设计
        3.4.1 互感器信号转换电路
        3.4.2 电流信号放大电路
        3.4.3 电网频率锁相倍频电路
    3.5 人机接口电路设计
        3.5.1 键盘电路
        3.5.2 液晶显示电路
    3.6 硬件电路抗干扰设计
        3.6.1 屏蔽技术
        3.6.2 隔离技术
        3.6.3 退耦设计
        3.6.4 滤波设计
        3.6.5 接地设计
    3.7 本章小结
第4章 基于μC/OS的无功补偿控制器软件设计
    4.1 控制器软件体系结构
        4.1.1 软件体系结构选择
        4.1.2 μC/OS-II介绍
        4.1.3 控制器软件组成
    4.2 LPC2132上嵌入μC/OS-II实时操作系统
        4.2.1 移植的条件
        4.2.2 移植μC/OS-II主要内容
        4.2.3 μC/OS-II中间件层设计
        4.2.4 用户任务层设计
    4.3 数据采集处理软件设计
        4.3.1 电网数据量采集
        4.3.2 电网参数计算
        4.3.3 谐波分析及傅立叶变换
        4.3.4 投切判断
    4.4 液晶显示软件设计
        4.4.1 液晶基本驱动函数编写
        4.4.2 液晶显示菜单界面
        4.4.3 液晶人机交互
    4.5 数据通信和存储模块软件设计
        4.5.1 GPRS无线数据通信
        4.5.2 数据存储
    4.6 本章小结
第5章 无功补偿控制器控制策略研究
    5.1 无功补偿控制量的选择
        5.1.1 单一控制量的控制策略
        5.1.2 复合控制量的控制策略
        5.1.3 基于人工智能的控制策略
    5.2 基于无功功率和功率因数复合控制策略
        5.2.1 补偿无功功率Qc的意义
        5.2.2 目标功率因数的确定
        5.2.3 实际无功补偿容量Qcsj确定
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 进一步的研究展望
参考文献
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

(10)基于嵌入式操作系统的无功补偿控制器设计(论文提纲范文)

第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 无功补偿技术的发展现状
        1.2.1 早期的无功补偿技术
        1.2.2 静止无功补偿技术
        1.2.3 基于电力电子逆变技术的无功补偿装置
    1.3 论文的研究内容
        1.3.1 论文的结构安排
        1.3.2 关键技术
第2章 无功补偿的基本理论
    2.1 无功补偿的概念和意义
    2.2 无功补偿容量确定的方法
        2.2.1 从提高功率因数需要确定补偿容量
        2.2.2 从降低线损需要确定补偿容量
        2.2.3 从提高运行电压需要确定补偿容量
        2.2.4 并联电容器参数的选择
    2.3 低压无功补偿的基本方式
        2.3.1 随机补偿
        2.3.2 随器补偿
        2.3.3 跟踪补偿
    2.4 无功补偿的控制策略
        2.4.1 基本控制策略
        2.4.2 改进的九域图法
    2.5 无功补偿中谐波的危害与抑制
    2.6 晶闸管投切电容的原理
        2.6.1 电容器的补偿方案
        2.6.2 晶闸管和接触器配合投切方案
        2.6.3 补偿策略
        2.6.4 无冲击投切设计
第3章 无功补偿控制器整体设计方案
    3.1 控制器的功能要求
    3.2 系统结构与组成
    3.3 DSP及其外围电路设计
        3.3.1 DSP的最小系统
        3.3.2 数据存储电路
        3.3.3 实时时钟电路
        3.3.4 外部看门狗电路
    3.4 信号调理电路设计
        3.4.1 互感器信号转换电路
        3.4.2 信号放大滤波电路
        3.4.3 电流信号放大电路
        3.4.4 电网频率锁相倍频电路
    3.5 驱动电路设计
        3.5.1 晶闸管过零触发电路
        3.5.2 开关量输入输出电路
    3.6 无线通信接口电路设计
        3.6.1 射频通信电路设计
        3.6.2 GSM数据通信电路设计
    3.7 控制器的电源电路设计
    3.8 硬件抗干扰措施
第4章 基于嵌入式操作系统的软件设计
    4.1 系统软件体系结构
        4.1.1 软件结构选择方案
        4.1.2 系统软件组成
    4.2 μC/OS-Ⅱ在TMS320LF2407上的移植
        4.2.1 OS_CPU.H文件
        4.2.2 OS_CFG.H文件
        4.2.3 OS_CPU_C.C文件
        4.2.4 OS_CPU_A.ASM文件
    4.3 数据处理模块设计
        4.3.1 电网数据量采集
        4.3.2 电量有效值的计算
        4.3.3 谐波分析
        4.3.4 功率性质的判断
    4.4 控制模块软件设计
    4.5 数据存储模块设计
        4.5.1 指针数据区设计
        4.5.2 历史数据区设计
    4.6 无线通信模块软件设计
        4.6.1 通信协议
        4.6.2 GSM数据通信软件实现
    4.7 软件任务的划分及调度
        4.7.1 任务划分原则
        4.7.2系统任务划分及调度
    4.8 软件抗干扰措施
第5章 总结与展望
参考文献
作者在攻读硕士学位期间发表的文章
致谢

四、基于AD_μC812单片机的智能无功补偿控制器的研制(论文参考文献)

  • [1]TSC无功补偿异步投切中涌流控制的研究与设计[D]. 陈杏灿. 广东工业大学, 2016(10)
  • [2]基于ARM无功补偿控制系统设计[D]. 商文龙. 青岛理工大学, 2014(04)
  • [3]基于ARM和FPGA的低压无功补偿装置的设计[D]. 孙宇. 辽宁工业大学, 2014(07)
  • [4]分布式智能型无功补偿系统研究[D]. 陶海军. 浙江大学, 2014(07)
  • [5]新型农网台变终端无功补偿智能远程监控设备的研究[D]. 张玲玲. 湖南大学, 2013(04)
  • [6]矿热炉TSC型低压SVC研究[D]. 李为平. 长沙理工大学, 2013(S2)
  • [7]基于单片机的无功补偿器的设计[J]. 王越男,王磊,常秋实. 佳木斯大学学报(自然科学版), 2012(03)
  • [8]无功补偿控制器设计方案的研究与实现[D]. 贾宏伟. 华南理工大学, 2011(12)
  • [9]基于ARM的无功补偿控制器设计[D]. 文浩. 武汉理工大学, 2007(05)
  • [10]基于嵌入式操作系统的无功补偿控制器设计[D]. 黄志军. 西北工业大学, 2005(04)

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基于AD_μC812单片机的智能无功补偿控制器开发
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