無(wú)功補償控制器方案解析
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利用輸入信號基波電壓（電流）復數振幅的實(shí)部和虛部可以求得交流電壓U、交流電流I、有功功率P和無(wú)功功率Q的有效值，為此先將復數振幅的實(shí)部和虛部變成有效值，假設輸入電壓復數振幅的實(shí)部和虛部有效值用UR和UI表示，由式（3）不難求出輸入電壓的有效值為：
2.2 測量數據的采集
交流電參量的測量方法主要分為兩大類(lèi)：模擬電路測量方法和采樣計算式測量方法。其中模擬電路測量方法準確度
高，穩定性好，但不太適用于多參數測量。采樣計算式測量方法比較適用于多參數測量，尤其隨著(zhù)計算機和電子技術(shù)的飛速發(fā)展，高性能微處理器和A/D轉換器，給采樣計算式測量方法，提供了有力的硬件支持。目前采樣計算式測量實(shí)現了同步采樣法，準同步采樣法等。
軟件同步采樣法是首先測出被測信號的周期T，則用該周期除以一周期內采樣點(diǎn)數N，得采樣間隔并確定定時(shí)器的技術(shù)值，用定時(shí)器中斷方式實(shí)現同步采樣。軟件同步采樣省去了硬件電路鎖相環(huán)節，結構簡(jiǎn)單，避免了鎖相環(huán)設計調試的復雜和失鎖現象。但由于信號的頻率是在一定范圍內變化，對其周期T不能準確測量，按不準確的周期T計算的采樣間隔進(jìn)行N次采樣后，不能與實(shí)際信號的周期同步，即存在同步誤差，為減小同步誤差，提高測量精度，后采用自適應調整采樣間隔的方法。
快速傅立葉變換要求將一個(gè)采樣周期均分成N等分。不滿(mǎn)足這個(gè)條件會(huì )給變換后的結果帶來(lái)較大的誤差。因此在傅立葉變換中根據頻率的變化，采用自適應變步長(cháng)可取得較高的精度。
2.3 頻率的測量
利用DSP芯片自帶的捕獲功能。捕獲功能是指當捕獲引腳出現指定電平時(shí)，DSP能捕獲指定定時(shí)器的讀數。因此將跟蹤頻率的方波信號作為捕獲引腳的輸入信號，令連續兩次捕獲信號在定時(shí)器上的讀數之差為N，DSP定時(shí)器的頻率為fs，則交流信號的頻率f=fs/N。由于定時(shí)器的最大頻率為20MHz，所以測量的誤差極小。
3.1 系統結構框圖
從圖1中可以看出本系統主要由DSP基本系統、數據采集系統、補償電容器投切單元三個(gè)部分組成。由于三相電網(wǎng)滿(mǎn)足關(guān)系：
所以只要用四個(gè)互感器將uac、ubc、ia、ib四路電網(wǎng)參量取出來(lái)，通過(guò)放大、濾波后，把信號經(jīng)過(guò)采樣保持器（S/H）、多路開(kāi)關(guān)、數模轉換器（A/D）使之離散化。然后把這些數字量送入數字信號處理器進(jìn)行數據處理（FFT運算），從而算出所發(fā)電能的有功和無(wú)功的數值。
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