Com o sistema de alimentação para requisitos de qualidade de energia do impacto cada vez maior de estabilidade de tensão do sistema de potência e compensação de potência reativa problema está recebendo atenção. Sistema de alimentação eléctrica tem sido um grande número de dispositivo de compensação de potência reativa em funcionamento, esta estabilidade do sistema de alimentação tem um papel determinado. No entanto, semelhantes a cigarros e de outros potência reativa dinâmica das zonas industriais, devido ao tamanho da potência reativa é não só mudando com o tempo e mudar rápido. Para obter uma tensão estável, normalmente requerem dispositivo de compensação de energia reactiva pode seguir rapidamente alterações na corrente reativa, reativa atual que é sem dúvida a precisão e a velocidade de detecção e de uma maior exigência. Neste papel, com base na potência reativa instantânea teoria 1 alcançar reativo teste rápido e detecção algoritmo implementado sobre o microcontrolador 87C196KC métodos, os testes mostram que o método tem detecção de alta precisão e velocidade de detecção mais rápida, os dispositivos de compensação de potência reativa dinâmico melhor programa de detecção.
Arquitetura de hardware do sistema
Reativa atual sistema de detecção do transmissor analógico, módulo de processamento de sinal analógico, módulo de entrada digital, módulo de saída digital, com base no sistema de processamento de micro chip único, a unidade de teclado e visor e outros componentes. Se você precisar de acordo com o tamanho da corrente reativa para controlar o capacitor de comutação para conseguir compensação de potência reativa rápido, também pode aumentar o módulo correspondente para controlar o capacitor de comutação, tais como a composição de tiristor anti-parallel módulo de switch, tiristor do circuito de controle de unidade, circuito de compensação do capacitor e assim por diante. A arquitetura de hardware do sistema de controle inteiro mostrada na Figura 1.
a figura, o módulo da CPU com 87C196KC de produção de chip da Intel, o chip 8-bit e -10-bit programável aquisição e tempo de conversão da / D conversão, 16Kb ROM e registo 488B RAM, a sua frequência pode ser executada para 20 MHz. 87C196KC alta velocidade entrada / saída de estrutura (HISO) do Controlarar de evento. HISO boca tem quatro entradas, saídas de seis, com duas 16-bit timer / contador como a base de tempo do sistema. Além disso, existe o temporizador do watchdog de componentes de hardware relacionados, full duplex bit serial (SIO). E periféricos Transaction Server (PTS), que consiste em micro-código manipular eventos de interrupção, semelhantes ao método de canal DMA, que pode reduzir bastante a sobrecarga de serviço de interrupção da CPU. 87C196KC as funções de pino sobre os detalhes de formato de comando de controle podem ser encontradas em referências 2 . Como 87C196KC integra-se totalmente programáveis, self-calibration, sistema de aquisição de dados analógicos de alta precisão. Assim, a composição do sistema de detecção reativa é simple, sem um monte de complexos periféricos e circuitos periféricos. O design de hardware simples permite a confiabilidade de todo o sistema e o desempenho melhorada muito.
2 princípio de detecção reativa atual
Baseado no método de teste instantânea potência reativa teoria ip iq porque menos computacional e melhor em tempo real e são amplamente utilizados 3 . No sistema de poder, em circunstâncias normais, sem tensão de grade de trifásico simétrico é distorcido, supondo que a corrente de carga trifásica é simétrica, tendo em conta a carga atual pode conter harmônicos, portanto, sua tensão e expressões atuais podem ser expresso como:
onde n = 3 k ± 1, onde k é um número inteiro (quando k = 0, apenas tome o sinal, ou seja, só para ter n + = 1), Ω é a frequência angular potência, n valores válidos de para o ângulo de fase inicial e atual diversos (ângulo de fase fundamental relativo para o início da tensão fundamental da fase).
Correntes trifásicas são convertidos para o α-β coordenadas ortogonais duas fases podem ser instantâneo atual iα e iβ.
Tipo 2, C32 para a matriz de transformação e sua expressão é:
Para quebrar mais facilmente os componentes atuais ativos e reativos, deve ser transformada para o sistema de coordenadas com energia abastecimento tensão síncronos dq girando o sistema de coordenadas e eixo d voltagem em fase com o fornecimento, para que o eixo de d é transformado componente ativo, q-eixo componente é o componente reativo. Pressupõe-se a transformação de coordenadas de α-β a matriz de transformação de coordenadas dq C, existem:
(5) mostra o componente ativo atual e componentes reactivos são alternados instantânea, além do componente fundamental, mas também contém componentes harmônicas. Se apenas considere fundamentais e, em seguida, n = 1, a corrente fundamental é:
tipo mostra que após o tratamento, através do filtro passa-baixas para obter o componente DC do ip e iq são os componentes fundamentais do atual ativo atual e reativo atual componente do √ 3 vezes. Portanto, é possível a detecção do princípio atual reativa da Figura 2. A transformação matriz c sinωt e cosωt ea com uma tensão fase-fase, pode ser phase-locked loop (PLL) e circuito de geração de sinal do cosseno ser. Quando implementada em um microcontrolador, também podem ser sincronizadas para o software de detecção de zero-passagem para o cálculo.
3 reativa atual cálculo fluxo de programa
Figura 3 é o processo de software de controlador, Figura 3 (a) o gráfico de fluxo do programa principal. Sistema após a primeira inicializada para os registos e eu / configurações de porta ó e, em seguida, teste automático quando religado programa, aberto a AutoCorreção interrupção externa e, em seguida, chave scan, se uma tecla é pressionada, executar processamento chave antes de executar o programa de exibição. Nenhuma tecla for pressionada exibição programa é executado diretamente. Tecla para retornar para o programa principal após a digitalização de etapa, e assim o ciclo de espera para a detecção simultânea acionado sub-rotina de interrupção.
Figura 3 (b) para a detecção simultânea do sinal recebido aciona o fluxograma de sub-rotina de interrupção. Quando o sinal de detecção síncrona é recebido, o processo para a sub-rotina de interrupção adequada. Primeiro programa para proteger o cenário e, em seguida, amostrado valores de tensão e corrente. O sistema de detecção baseado em tensão e valores atuais, para calcular o reativo atual RMS e RMS cálculo de acordo com qual derivam as necessidades atuais de comutação e de saída de comando de comutação. Após a saída da execução de interrupção e aguardar a próxima interrupção.
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