關鍵詞： 戶外柱上 無功動態補償 單片機 無線通信

　　相對于發達國家，我國大部分的城鄉電網功率因數偏低。因此提高電網的功率因數，改善電壓質量，提高電能的傳輸效率，便成了電力系統的一個重要課題。將電容器與網絡感性負荷并聯是補償無功功率的傳統方法，在國內外獲得了廣泛的應用。而如何實現無功功率的動態補償，特別是在戶外柱上實現動態無功補償，仍是國內外同行關注的熱點。

　　電壓和無功功率綜合控制就是利用電壓、無功兩個判別量進行綜合控制，以保證電壓在合格范圍內，同時實現無功基本平衡。當按電壓無功綜合控制時，電壓和無功兩個目標函數存在互相沖突的區域，在負荷較重時也存在電容投切頻繁的問題。本裝置采取的控制策略如圖2-1所示

　　1.運行點在0區，即電壓合格，無功也合格，不動作;

　　2.運行點在1區，即電壓越上限，控制策略為切電容;

　　3.運行點在2區，即電壓合格但接近于上限，與電壓上限的距離小于ΔUC，無功越上限，此時控制策略為不動作;

　　4.運行點在3區，即電壓合格，無功越上限，此時應進一步考慮功率因數的值，如果功率因數小于功率因數下限，則投電容，否則，不動作，這樣做主要是為了防止負荷較大時投切頻繁;

　　5.運行點在4區，即電壓越下限，控制策略為投電容;

　　6.運行點在5區，即電壓合格但接近于下限，與電壓下限的距離小于UC，無功越下限，此時控制策略為不動作;

　　7.運行點在6區，即電壓合格且遠離下限，無功越下限，控制策略為切電容。

　　四、 控制系統的實現

　　4.1硬件總體結構

　　4.2軟件總體結構

　　在單片機軟件設計中采用了結構化和模塊化的設計方法，如圖4-2所示為單片機軟件的主程序流程圖。初始化程序中，除了對寄存器賦值，還要讀取E2PROM中的數據判斷電容器在上次掉電前是否發生故障，如存在故障則不進行控制。單片機采樣數據，是從測量芯片中讀取計算好的電壓、電流、有功等有效數據。為保證電容器切后充分放電，設計了10分鐘保護函數，在此間不進行控制。在程序設計時，側重電容器的保護，實現的保護功能有：欠壓保護、過壓保護、過流保護和缺相保護。從軟件上保證了裝置的安全運行。

　　軟件采用C語言和匯編混合編程，在軟件設計中采用了定時中斷存儲歷史數據，串行通信中斷上傳，下傳實時數據及歷史數據，硬件中斷接受鍵盤命令察看參數或修改參數。其多任務結構如圖4-3。

　　主循環

　　定時中斷

　　按鍵中斷

　　參考文獻

　　1)何立民. MCS-51系列單片機應用系統設計系統配置與接口技術.北京航空航天大學出版社，1994

　　2)胡國根譯.電力系統無功功率控制.水利電力出版社，1990

　　3)王錫凡.電力工程基礎.西安交通大學出版社，1998